(TR) Geofísica por Métodos Eletromagnéticos
Associação Profissional Sulbrasileira de Geólogos (APSG - https://apsgeo.com.br/)
Câmara Especializada em Geologia e Engenharia de Minas (CEGM – CREA-RS)
A proposta deste novo artigo decorre principalmente da introdução de novos equipamentos geofísicos no Estado do Rio Grande do Sul e de questionamentos rotineiros que a APSG e a CEGM têm recebido de profissionais. Decorre também da verificação de aplicações inadequadas, ou parciais, ou limitadas das técnicas, tanto em serviços prestados à iniciativa privada quanto a órgãos públicos.
O objetivo deste segundo artigo é esclarecer a sociedade em geral sobre os principais aspectos da aplicação das Técnicas de Prospecção por Métodos Eletromagnéticos (EM). Também objetiva propor uma espécie de “Termo de Referência” mínimo, como instrumento para diminuição de não-conformidades na aplicação, levantamento, processamento e interpretação dos dados adquiridos por meio das técnicas EMs.
O artigo novamente busca uma linguagem simples, para que qualquer profissional não-habilitado ou leigo possa compreender alguns dos parâmetros e procurar a assistência técnica adequada.
As Técnicas de Prospecção por Métodos Eletromagnéticos (Métodos EM, abreviadamente) são classificadas como não invasivas (não destrutivas, ou método indireto) e, neste caso, medem os efeitos da difusão e da propagação de ondas eletromagnéticas sobre meios geológicos que possuem diferentes propriedades elétricas e magnéticas. As ondas EM, ao interagirem com meios geológicos condutivos na direção de sua propagação, produzem correntes elétricas secundárias (Eddy currents) nesses corpos (Figura 1A) e, consequentemente, um campo magnético secundário (HS) oposto em fase ao campo primário (HP). A interação dos campos primário e secundário define o campo magnético resultante de natureza elíptica (HR). As componentes do campo magnético resultante são registradas por meio de bobinas receptoras (Rx), que pode ser orientada em função da componente a ser registrada e da orientação do campo primário (Figura 1B).
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Os diferentes arranjos de bobinas permitem registrar as componentes horizontais e/ou verticais dos vetores de vibração dos campos elétrico e magnético das ondas plano-polarizadas primárias e resultantes (Figura 2A). O campo EM resultante da soma vetorial dos campos primário e secundário será um campo elipticamente polarizado, cujos parâmetros elípticos permitem derivar as propriedades físicas dos materiais (Figura 2A). Esses mesmos parâmetros elípticos também permitem derivar as componentes do campo EM secundário (Figura 2B).
SOBRE AS TÉCNICAS DOS MÉTODOS ELETROMAGNÉTICOS
A tabela 1 abaixo mostra as principais técnicas que se utilizam da difusão e da propagação de ondas eletromagnéticas geradas em superfície. As técnicas de prospecção pelos métodos EM estão em constante evolução e aprimoramento. No entanto, alguns elementos são comuns, como a utilização de bobina (s) para registro de componentes magnéticas dos campos EM secundário e/ou resultante. O uso dos sensores (bobinas) magnéticos garante a determinação da resistividade aparente (mR) e a aplicação quantitativa dos resultados. Sem as bobinas de registro das componentes de campo magnético da onda EM, somente os valores de potencial espontâneo são registrados, os quais permitem apenas análises qualitativas.
A tabela 1 agrupa os dispositivos com fonte artificiais (Campo EM primário gerado especificamente para os objetivos de investigação) tanto no domínio da frequência (FEM, CSAMT, Georradar), quanto no domínio do tempo (TDEM). Também detalha as principais técnicas dos dispositivos com fonte natural (Magneto-telúricos).
Os dispositivos do Método EM podem, ainda, ser distinguidos em duas categorias: i) baseados na difusão de campo EM, e ii) baseados na propagação de onda EM (Georradar). Nos primeiros, quanto mais condutivo o corpo geológico em subsuperfície, maior é o campo EM secundário e a sua componente real (Figura 2B); isso favorece a difusão do campo EM em profundidade. Para o Georradar, no entanto, a existência de corpos condutivos atenua a propagação da onda EM primária, de modo que a sua propagação em subsuperfície é maior para meios mais resistivos.
Os resultados primários obtidos em quaisquer das técnicas e dispositivos, no entanto, apresentados na forma de pseudo-seções, constituem o efeito da difusão ou da propagação de campo/onda EM tomados por meio de um método indireto. Tanto as resistividades aparentes (mR), quanto as profundidades preliminares alcançadas em cada nível de investigação não são a resistividade e a profundidade real do corpo geológico causador.
É necessário que os resultados expressos por meio das pseudoseções passem por um processo de inversão, assim como para o caso dos Métodos Elétricos apresentados em artigo anterior.
Os dispositivos MT de fonte natural têm recebido grande avanço tecnológico nos últimos anos e vários equipamentos têm sido apresentados aos profissionais. A figura 3 mostra o arranjo básico de eletrodos MN e das bobinas (atualmente achatadas e alongadas, decorrente do avanço tecnológico) para registro das componentes elétricas e magnéticas do campo/onda EM resultante. Esse é o arranjo básico que permite o processo de inversão dos dados e estimativa apropriada de resistividades aparentes (mR) e de profundidades.
SOBRE UM “TERMO DE REFERÊNCIA” MÍNIMO PARA A GEOFÍSICA POR MÉTODOS ELETROMAGNÉTICOS
A proposição de um “Termo de Referência” mínimo busca não somente orientar profissionais e leigos, contratantes ou prestadores de serviço, em relação aos quesitos/parâmetros mínimos necessários aos projetos de investigação geofísica por métodos eletromagnéticos. Mas, busca também, proteger a sociedade e garantir a prestação de um serviço de qualidade, que cumpra os objetivos contratados. Então, abaixo segue um roteiro reduzido das condições e dos parâmetros mínimos a serem explicitamente descritos/caracterizados para o projeto e execução de serviços de levantamento geofísico por métodos eletromagnéticos. Importante observar que alguns itens poderão ser acrescidos, ou não atendidos conforme a técnica e/ou dispositivo EM adotado, ou conforme a aplicação a ser realizada.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
REYNOLDS, J. M. 2011. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. John Wiley & Sons, England (UK), 696 pp