Métodos Eletromagnéticos

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MÉTODOS ELETROMAGNÉTICOS 
 
-Métodos ELETROMAGNÉTICOS: São medidas propriedades elétricas através do 
corpo magnético. Registram a variação de condutividade elétrica da subsuperfície pela 
indução de correntes elétricas no terreno através do uso de bobinas eletromagnéticas. 
Características: Usam ondas eletromagnéticas no intervalo de freqüências de 300 a 
20.000 Hz; Comprimentos de onda () de 10 a 1.000 Km; A propagação das ondas de 
maior  é controlada pela condutividade elétrica da subsuperfície; A propriedade física 
estudada é a condutividade elétrica; pode ser levantamentos EM terrestres e 
aerotransportados. 
Indução Eletromagnética: princípio da indução eletromagnética de Faraday > Uma 
corrente elétrica passando através de uma bobina produz um campo magnético e vice-
versa; O campo eletromagnético age como uma fonte dipolar, como uma barra imantada. 
Lei de Faraday: A força eletromagnética ou voltagem induzida é proporcional à 
taxa de variação do fluxo magnético no circuito. 
Momento de dipolo: A potência do campo magnético produzido pela bobina 
transmissora é dada pelo momento de dipolo (m). 
Princípio: Um campo eletromagnético primário HP, gerado pela passagem de uma 
corrente na bobina transmissora, induz correntes elétricas na subsuperfície que por sua 
vez, gera um campo eletromagnético secundário HS, medido pela bobina receptora, 
colocada a uma distância fixa do transmissor. A potência do campo secundário é 
proporcional à condutividade elétrica da subsuperfície. 
Condutividade aparente: estimado pela razão entre o campo secundário e o campo 
primário, HP/HS. Condutividade: medida da habilidade de um material para conduzir 
corrente elétrica (inverso da resistividade). 
A maioria dos materiais de subsuperfície são mal condutores (isolantes), s < 10 mS/m. 
Ar 0 mS/m; Agua doce 0,5; Água salgada 3.000; Areia seca 0,01; Areia molhada 0,01; 
Argila 1 a 1.000; Silte 1 a 100; Calcário 0,5 a 2 (fraturado); Granito 0,1 a 1 (fraturado). 
Profundidade de investigação: depende da frequência do sinal e da condutividade do 
meio. A amplitude de uma onda EM decai exponencialmente com a profundidade. 
Profundidade skin: profundidade na qual a amplitude do sinal EM decai 37%. 
Levantamento EM: 1) Ativo (fonte controlada) IP: Possui bobina transmissora e uma 
bobina receptora. 
a) Domínio da frequência ou de campo contínuo: mede a amplitude relativa e a 
fase dos campos EM primário e secundário; 
b) Domínio do tempo ou de campo transiente: mede a taxa de decaimento do 
campo secundário com o tempo, depois que o campo primário é retirado. 
Amplitude do EM 2º pela bobina receptora é proporcional ao componente do 
campo perpendicular ao plano da bobina. A máx voltagem é induzida qnd o plano da 
bobina está perpendicular ao campo EM 2º; A bobina receptora não registra nenhum sinal 
quando o plano da bobina está paralelo ao campo EM 2º. 
Orientação: Horizontal: estruturas com forte mergulho. Alvos profundos. 
Vertical: terrenos compostos por camadas plano-paralelas ou alvos rasos, mesmo 
com mergulho. 
Condutivímetros: portáteis, mede diretamente a condutividade aparente da 
subsuperfície. 
Número de indução: razão entre o espaçamento entre bobinas e a profundidade skin. 
Frequência ajustada para que skin seja maior que espaçamento. 
2) Passivo (SP): Usa correntes EM que ocorrem naturalmente na subsuperfície devido a 
ação de correntes na ionosfera. Conhecido como “método magneto-telúrico”; Usado em 
exploração mineral, possui grande profundidade de investigação, baixa freqüência e 
pequena resolução. 
Salinidade: + salino o flúido, + condutivo e – resistivo; A salinidade pode ser estimada 
a partir da condutividade. 
EM no domínio da frequência: medição de um pequeno EM 2º na presença de grande 
1º. Detecção acurada difícil para alvos condutores pqnos ou de baixo contraste. Onda EM 
contínua. 
EM no domínio do tempo: Mede apenas o decaimento do campo EM 2º após o campo 
1º ser desligado. Sinal EM pulsado e transiente. 
Tipos: 1) Bobina a Bobina: mais comum. Movimento de bobinas com 
espaçamento fixo. 
2) Bobina central: loop transmissor quadrado emite sinal EM e bobina central faz 
a recepção. 
Variações: VLF; Slingram; Turam; Afmag; Magneto-Telúrico (MT); e, Telúrico. 
Aplicações: Exploração mineral; Localiza objetos metálicos enterrados; Mapeia plumas 
de chorume ou água subterrânea contaminada; Mapeia a salinidade do solo e a intrusão 
de água salgada; Delineia aterros sanitários e delimita cavas; Localiza explosivos 
enterrados; Mede espessura de camada de gelo; Batimetria costeira. 
 
- Método da ELETRORESISTIVIDADE: estudo de descontinuidades horizn e 
vertc nas propriedades elétricas do solo e tmb na detecção de corpos 3D de condutividade 
elétrica anômala. Investigação de geologia de subsuperficie rasa. 
É um método de investigação da resistividade elétrica do subsolo pela injeção de corrente 
elétrica através de dois eletrodos (A e B) diretamente fincados no solo e a medição da 
diferença de voltagem entre dois outros eletrodos (M e N). A porosidade é o principal 
controle da resistividade nas rochas (+resistividade, -porosidade). 
Profundidade de investigação: é controlada pela distância entre os eletrodos de corrente 
AB. (Qnt + dist, + profund) Até a profundidade AB/2 passam 2/3 de toda a corrente, logo 
a resistividade medida é representativa dessa zona. 
Arranjos de campo: 1) WENNER: Nesse arranjo as distâncias AM, MN e NB são iguais. 
Vant: expressão simples. 
2) SCHLUMBERGER: Mais simples de operar (AB ≥ 5 MN). Vant: mais prático. 
3) DIPOLO-DIPOLO: Usado principalmente em levantamentos de (IP); Apresenta boa 
resolução horizntal; Relação sinal/ruído pobre em relação a outros arranjos. Medição rasa. 
 
- IP: faz uso da ação capacitiva da subsuperfície para localizar zonas onde os 
minerais condutivos estão disseminados dentro de rochas hospedeiras. Mede a capacidade 
do material de guardar carga elétrica depois que a corrente injetora é cortada. 
Quando a indução da corrente elétrica é interrompida o potencial elétrico não zera de 
imediato, mas é reduzido erraticamente ao longo do tempo. Isto acontece pq o solo 
armazena cargas elétricas durante um tempo, agindo como um capacitor. 
Medições: Levantamento de IP no domínio do tempo: medição do decaimento de 
voltagem em um certo intervalo de tempo após a corrente ser desligada. Medição mais 
comum: cargabilidade > área sob a curva de decaimento durante um certo intervalo de 
tempo dividido pela diferença de potencial no estado estacionário. 
Levantamento IP no domínio da freq.: Medição da resistividade aparente com injeção de 
corrente contínua em duas ou mais frequências (baixas). A resistividade depende da freq.. 
2 tipos de medição feitas: O efeito proporcional de freq. (PFE); e, O fator metálico (MF) 
Origem: 1) Polarização de membrana (eletrolítica): causado pela presença de 
argilominerais, os quais possuem a capacidade de guardar cargas elétricas de sinais 
opostos em cada lado de suas placas ou membranas. 
Ocorre devido ao acúmulo de íons nas gargantas de poros, principalmente nas ocorrências 
de argilas. 
2) Polarização de eletrodo (sobrevoltagem): causado pela ocorrência de grãos metálicos 
disseminados, os quais tendem a guardar íons de cargas opostas em cada lado dos grãos. 
Ocorre devido ao acumulo de íons com cargas elétricas opostas em cada lado de grãos 
condutivos, como aqueles presentes em min metálicos disseminados. 
Aplicação: Os min + comuns prospectados por IP: sulfetos e ouro disseminados. 
Adequado para materiais argilosos e metálicos disseminados. 
 
- SP: faz uso das correntes naturais fluindo no solo, que são geradas por processos 
eletroquímicos, para localizar corpos rasos de condutividade anômala. 
Consiste na medição do potencial elétrico (voltagem) que ocorre entre 2 pontos da 
superfície de forma espontânea, sem qualquer injeção de corrente. 
Origem: Ñ se conhece com exatidão,mas a teoria melhor aceita explica o SP como sendo 
devido a ocorrência de um corpo mineral condutor parcialmente disposto abaixo do lençol 
freático. Neste caso, os eletrólitos sofrem oxidação e liberam elétrons que são conduzidos 
até o topo de mineral, originando uma anomalia negativa sobre o mesmo. 
Equipamentos: Um par de eletrodos não polarizáveis e um milivoltímetro de alta 
impedância. Os eletrodos são uma barra de metal imersa em um pote cerâmico poroso 
que contém uma solução salina (sulfeto de cloro). 
Eletrodo n polarizado > alta impedância > leitura de sinais fracos > alta sensibilidade. 
Características: Não tem fonte; A fonte é natural; Simples; apenas qualitativo; rápido; 
barato; Prof max de investigação 30m. 
Aplicação: Exploração de minerais sulfetados maciços (ñ disseminados); Detecção de 
galerias sub de drenagem; e, prospecção mineral de água subterrânea. 
Concentração de cargas negativas indica corpo condutivo maciço (gera SP forte)