Geofísica
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Ensaios geofísicos Introdução à Geotecnia Métodos geofísicos Métodos Campos de força Propriedades físicas Campos principais de aplicação Gravimétricos Campo gravitacional terrestre Densidade Petróleo Magnéticos Campo magnético terrestre Suscetibilidade magnética Mineração Elétricos Campo elétrico natural ou campo elétrico artificial Condutividade elétrica ou resistividade elétrica Água subterrânea e engenharia civil Sísmicos Campo de vibração elástica Velocidade de propagação de ondas elásticas Petróleo e engenharia civil Métodos Gravimétricos • Campo gravitacional terrestre é função de: – – – – – Latitude Elevação Efeitos das marés Topografia ao redor Distribuição das densidades na crosta Métodos gravimétricos • Irregularidades na distribuição das densidades criam distorções na gravidade; • Gravímetro: a aceleração da gravidade é determinada ao medir-se a força necessária para equilibrar uma massa suspensa; • Precisão: 1 parte em 1.000.000 da gravidade total da Terra Perfil gravimétrico Métodos magnéticos • Determinação da suscetibilidade magnética dos meios; • Suscetibilidade magnética: expressa a facilidade com que os materiais se tornam magnetizados • Para estudar as anomalias magnéticas causadas por estruturas pouco profundas, é necessário conhecer e subtrair as variações no campo magnético terrestre. Perfil magnetométrico Métodos elétricos • Grau de resistência à passagem da corrente elétrica: resistividade; • Facilidade relativa de um fluxo elétrico atravessar um condutor: condutividade; • Correntes circulantes: naturais ou artificiais • Contínua, alternada, alta, média e baixa frequência, audível e de rádio. Classificação dos métodos elétricos Modo de aplicação da energia Método Correntes naturais (CC) Da polarização espontânea Correntes artificiais (CC ou CA) Das linhas equipotenciais Do perfil de potencial (QQP) Da resistividade Campo eletromagnético (CA) Galvânico Indutivo Método da Eletroresistividade • Corrente elétrica artificial induzida no terreno por dois eletrodos com o objetivo de medir o potencial gerado; • As relações entre corrente elétrica, potencial elétrico e disposição geométrica permitem calcular a resistividade aparente. Eletroresistividade (ABGE, 1998) Eletroresistividade Resistividade aparente • • • • • • • Composição mineralógica da rocha ou solo Estruturas e heterogeneidade da rocha Porcentagem de água Porcentagem de sais dissolvidos Grau de alteração da rocha Grau de compactação do solo Porosidade e permeabilidade Mapas de resistividade Aplicação da eletroresistividade posição e geometria do topo rochoso caracterização de estratos sedimentares zonas de falhas, contatos litológicos, cavidades, diques contraste de permeabilidade (potenciais de contaminação) nível do lençol freático direção e sentido do fluxo dos fluidos de subsuperfície Métodos sísmicos • Propagação de ondas elásticas, geradas artificialmente na superfície, através do meio investigado. • Velocidade de propagação varia em função das propriedades elásticas dos solos e rochas; • Nas interfaces, mudança de densidade, as ondas sofrem refração ou reflexão; • Análise do tempo de percurso das ondas para cálculo das velocidades e profundidades das interfaces. Velocidade de propagação das ondas elásticas Aluvião Arenitos Granitos 300 a 700 m/s 2300 a 3500 m/s 3500 a 4500 m/s Os métodos sísmicos são amplamente empregados na investigação de estruturas subterrâneas (dobras/falhas), nos projetos de barragens, estradas, etc. Sísmica de refração (embasamento cristalino) fonte de energia Raio com refração total geofones Raio refratado meio 1 V1 raio refratado Nota: propag V2= v meio 2 V2 da ond Sísmica de reflexão diferentes camadas presentes) fonte de energia geofones Raio refletido meio 1 V1 No Refletores sísmicos pro V2 meio 2 V2 da Reflexão Conclusões • Utilidade em várias áreas: – projetos urbanos – mineração – transporte – Engenharia de Petróleo • Equipamentos sofisticados, métodos de interpretação complexos • Necessidade de correlações com métodos convencionais de investigação de campo
