A magnetometria, a gravimetria, a sísmica de refração, a sísmica de reflexão, os métodos eletrorresistivos e os eletromagnéticos foram amplamente utilizados quando a procura por petróleo e o mapeamento de jazidas minerais nas décadas de 60 e 70 tiveram o seu auge no Brasil.
Com o desenvolvimento tecnológico inserido em nosso dia a dia a partir da utilização de microcomputadores, esta ciência se desenvolveu através da modernização de seus equipamentos e do surgimento de novos métodos. Atualmente a geofísica é uma ciência multidisciplinar que além de auxiliar em estudos geológicos (mineração, petróleo e hidrogeologia), possui também aplicabilidade em áreas como engenharia civil, meio ambiente e arqueologia.
Em síntese, consiste na aplicação dos métodos da física-matemática na análise de diversos problemas relacionados com a propagação e espalhamento de ondas elásticas e eletromagnéticas na terra.
Métodos Sísmicos
As ondas sísmicas que percorrem o interior da Terra são registradas na superfície por sismógrafos, sendo posteriormente analisadas e interpretadas segundo modelos físicos e geológicos para a obtenção da estrutura existente em subsuperfície, seja em nível local de alguns metros de profundidade ou global.
Sísmica de reflexão
Método de prospecção baseado nas reflexões das ondas sísmicas geradas artificialmente na superfície do terreno.
Sísmica de refração
Método de prospecção sísmica baseado no registro das primeiras quebras das ondas frontais, geradas por meio da detonação de uma carga de dinamite na superfície do terreno.
GPR
O GPR (Radar de Penetração no solo), conhecido no Brasil como “Georadar”, é um método geofísico de imageamento da subsuperfície que utiliza um pulso elétrico para gerar ondas eletromagnéticas, que por sua vez são irradiadas para a subsuperfície através de uma antena emissora. A transmissão desse sinal depende das propriedades elétricas do meio (condutividade elétrica e permissividade dielétrica) sob condições de altas frequências (10 – 2.500 MHz), que são principalmente controladas pelo conteúdo do fluido presente no solo. Este pulso é refletido e difratrado, tanto pelas estruturas geológicas, quanto por feições anômalas enterradas (dutos, tanques de armazenamento, fundações, etc). As ondas refletidas e difratadas são recebidas através de uma antena denominada receptora colocada na superfície. Uma série de medidas são realizadas ao longo de uma linha , quando dispostas graficamente lado a lado formam uma imagem de muito alta resolução, tanto lateral quanto vertical da subsuperfície. (Porsani, 1999).
Segundo Osvaldo de Oliveira Duarte, GPR é um método de prospecção baseado na reflexão das ondas de radar nas interfaces dielétricas do subsolo. As frequências utilizadas (de 20 a 200 MHz) permitem obter imagens com resolução maior do que a qualquer outro método geofísico.
O alcance vertical do GPR varia desde alguns centímetros, em sedimentos com alto conteúdo de argila, até algumas centenas de metros em rochas como granito, areias e cascalhos. No gelo, vai além de três quilômetros. (Dicionário Enciclopédico Inglês-Português de Geofísica e Geologia – Ed. Petrobras/SBGf).
O método GPR possui uma grande versatilidade de aplicação, podendo ser utilizado para realizar mapeamento de integridade de estruturas de concreto, determinação de interferências (tubulações enterradas), mapeamentos geológicos (determinação de zonas de fraturamento, mudança de litologia, profundidade do topo rochoso), batimetria (fundo de rios e lagos), etc.
Métodos Potenciais
A gravimetria e a magnetometria, também chamados métodos potenciais, permitem o reconhecimento e mapeamento de grandes estruturas geológicas que não aparecem na superfície.
Gravimetria
Equipamentos muito sensíveis chamados gravímetros conseguem medir a variação na aceleração de gravidade produzida pela distribuição da massa em subsuperfície. Os dados levantados depois de processados e analisados podem fornecer informações sobre a distribuição de massa no interior terrestre, tanto em nível local como global;
Magnetometria
Os magnetômetros são equipamentos muito sensíveis que medem na superfície o magnetismo gerado no interior da Terra, fornecendo informações sobre as estruturas rochosas presentes em subsuperfície que possuem propriedades magnéticas;
Métodos Elétricos
Método de levantamento realizado na superfície ou próximo da superfície, que mede o campo elétrico natural ou induzido. Inclui os métodos eletromagnético, polarização induzida, magnetotelúrico, resistividade e potencial espontâneo.
Eletromagnético (EM)
Método eletromagnético consiste num conjunto de técnicas de prospecção nas quais campos elétricos e/ou magnéticos da Terra (naturais ou artificiais) são utilizados para o mapeamento de certos atributos das rochas (resistividade, permeabilidade ou permitividade). (Duarte, Dicionário…)
Polarização induzida
Método de prospecção elétrica que envolve a medida do decaimento da voltagem induzida no terreno, após a corrente de excitação ser desligada. (Duarte, Dicionário…)
Magnetotelúrico
Método para mapear as variações de resistividade dos corpos de subsuperfície com base nas medidas do campo magnético e das correntes telúricas, que são correntes elétricas naturais da Terra que fluem como correntes contínuas ou de freqüência muito baixa, amoldando-se às grandes linhas tectônicas de subsuperfície. (Duarte, Dicionário…)
Resistividade
Método de prospecção que mede a resposta do subsolo a um campo elétrico artificial gerado na superfície do terreno. Para tanto, uma forte corrente elétrica é injetada no solo por meio de dois eletrodos designados como A e B, sendo o campo elétrico resultantes analisado por um par de eletrodos denominados M e N. (Duarte, Dicionário Enciclopédico)
Potencial espontâneo
Diferença de potencial elétrico eu aparece, naturalmente, entre dois pontos quaisquer do terreno ou do interior de um poço, causada por fenômenos eletroquímicos do material.
Método gamaespectométrico
Método de análise química baseado no nível de energia dos raios gama emitidos pela formação, depois da mesma ter sido bombardeada por neutrons de alta energia. A identificação dos elementos baseia-se no fato de que cada um deles emite raios gama com um nível específico de energia. A partir destes dados, pode-se estimar a saturação de hidrocarbonetos, salinidade, porosidade e argilosidade da formação. (Duarte, Dicionário Enciclopédico)
Métodos radiométricos
A aplicação de técnicas nucleares permite determinar a distribuição de uma série de elementos presentes nos minerais e rochas que formam a Terra. Entre os elementos químicos presentes nesses minerais, os elementos radioativos naturais despertam interesse especial por seu valor econômico e estratégico e pela sua utilidade nos métodos geocronológicos (métodos que permitem calcular a idade de determinada rocha ou mineral), através da razão isotópica entre os vários elementos radioativos, como o urânio, o tório e o potássio, e suas séries radioativas.
Geofísica de poço
Os perfis de poços são usados principalmente na prospecção de petróleo e de água subterrânea. Eles têm sempre como objetivo principal, a determinação da profundidade e a estimativa do volume da jazida de hidrocarboneto ou do aquífero.
Para fazer uma perfilagem em um poço, são usadas diversas ferramentas (sensores) acopladas a sofisticados aparelhos eletrônicos. Estes sensores são introduzidos poço adentro, registrando, a cada profundidade, as diversas informações relativas às características físicas das rochas e dos fluidos em seus insterstícios (poros).
As ferramentas utilizam diversas características e propriedades das rochas, que podem ser elétricas, nucleares ou acústicas. Com os sensores elétricos, detecta-se, por exemplo, a resistividade das rochas e a identificação das mesmas se dá através de comparações dos valores obtidos na perfilagem com os valores das resistividades de diversas rochas conhecidas e determinadas em testes de laboratório.
Com os sensores nucleares, detecta-se a intensidade de radioatividade das rochas e dos fluidos em seus poros, podendo-se inferir a composição mineralógica das mesmas. Com as ferramentas acústicas, ultra-sons são emitidos em uma ponta da ferramenta a intervalos regulares e detectados em sensores na outra ponta.
O tempo que o sinal sonoro levou para percorrer esta distância fixa e conhecida (chamado de tempo de trânsito) através da parede do poço (ou seja, pela rocha) é medido e gravado no perfil.
O geofísico, mais tarde, compara estes tempos de trânsito com os tempos determinados em laboratório para rochas de composições conhecidas, inferindo, desta maneira, as composições mineralógicas das rochas atravessadas pelo poço e determinando suas profundidades.
Consulte-nos para mais detalhes, a Intergeo foi criada para atender a crescente demanda por trabalhos que envolvem estudos de geofísica terrestre e marinha, para os setores de mineração, diagnóstico ambiental, além de serviços de engenharia e hidrogeologia.
Fonte: Portal Geofísica Brasil