Geologia Geral para engenharias sobre Geofisica

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Geologia Geral 
Aula 15 – Geofísica 
UNIVERSIDADE TIRADENTES 
Curso de Engenharia Civil / Ambiental / Petróleo 
Prof. Cláudio Borba 
O que é geofísica 
Geofísica é uma ciência voltada à compreensão da 
estrutura, composição e dinâmica do planeta Terra, 
sob a ótica da Física. Consiste basicamente na 
aplicação de conhecimentos e medidas da física ao 
estudo da Terra, especialmente pela sísmica de 
reflexão e de refração, gravidade, magnetismo, 
eletricidade, eletromagnetismo e métodos 
radioativos. 
Wikipedia 
Métodos Geofísicos 
• Gravimétricos 
• Magnetométricos 
• Eletromagnéticos 
• Sísmicos 
• Eletro-resistivos 
• Perfilagem de Poços 
Método Princípio Aplicação 
Gravimetria Mede variações da 
aceleração da gravidade 
Identificação de crosta mais 
ou menos densa, 
mapeamento regional de 
bacias 
Magnetometria Mede variações do campo 
magnético da Terra 
Identificação estruturas, 
prospecção de minerais 
ferrosos 
Ground Penetration Radar 
(GPR) 
Emissão e reflexão de ondas 
eletromagnéticas 
Identificação de camadas 
rasas, contaminação 
ambiental, mapeamento de 
dutos enterrados 
Sísmica de Refração Refração de ondas acústicas 
pelas camadas 
Investigação da estrutura da 
Terra em grandes 
profundidades 
Sísmica de Reflexão Reflexão de ondas acústicas Geometria de camadas, 
prospecção de petróleo 
Perfilagem de poços Propriedades elétricas e 
radioativas das rochas 
Caracterização dos 
reservatórios de petróleo e 
água subterrânea 
Principais Métodos Geofísicos 
O gravímetro 
 
 O gravímetro é um instrumento de medição do valor da aceleração de gravidade, o que 
significa que serve para se determinar a intensidade do campo de gravidade da Terra em um determinado 
lugar. É um equipamento sensível e muito preciso, adequado para detectar variações muito pequenas no 
valor da aceleração de gravidade, que reflete em última instância as variações de densidade em 
subsuperfície. 
 Quando observamos em uma dada região um valor de aceleração de gravidade diferente do 
que o previsto por um modelo teórico, dizemos que ali existe uma anomalia gravimétrica. Isso significa 
que as rochas daquela região apresentam uma densidade diferente daquela que é a média esperada pelo 
modelo. Podemos estar, por exemplo, sobre uma jazida de minério de ferro, que apresenta densidade 
superior à densidade média das rochas da superfície. Ou sobre um domo salino, que tem uma baixa 
densidade em comparação com as rochas. 
GRAVIMETRIA 
 
Gravimetria é a área da Geofísica que estuda as variações da aceleração de 
gravidade ponto a ponto sobre toda a superfície terrestre. Essa variação tem 
origem em diversas causas: a rotação e o achatamento da Terra, efeitos da Lua e 
do Sol, variações de altitude entre os pontos de medida, efeitos da estrutura da 
crosta e manto superior, etc 
http://www.iag.usp.br/siae98/gravimetria/gravimetria.htm 
MAGNETOMETRIA 
 
- Método que mede as variações do campo magnético 
terrestre 
 
- Anomalias magnéticas podem ser devido à presença 
de minerais ferrosos 
http://mapeamentomagnetico1d.blogspot.com.br/ 
Campo magnético terrestre: 
A Terra é um grande ímã 
Magnetometria: identificação de anomalias do campo magnético 
em uma determinada área 
Métodos Eletrorresistivos 
http://www.iag.usp.br/agua/geo/prospec_vagner.pdf 
http://www.iag.usp.br/agua/geo/prospec_vagner.pdf 
Métodos Eletromagnéticos 
http://www.ars.usda.gov/pandp/docs.htm?docid=18579&pf=1&cg_id=0 
GPR 
Ground-penetrating radar (GPR) 
is a geophysical method that uses 
radar pulses to image the 
subsurface. This nondestructive 
method uses electromagnetic 
radiation in the microwave band 
(UHF/VHF frequencies) of the 
radio spectrum, and detects the 
reflected signals from subsurface 
structures. GPR can be used in a 
variety of media, including rock, 
soil, ice, fresh water, pavements 
and structures. It can detect 
objects, changes in material, and 
voids and cracks.[1] 
Pedreira Tatu (Japoatã – SE) 
Resuldado do GPR 
Sismologia 
• Estudo e aplicação das ondas sísmicas 
• Naturais: terremotos 
• Artificiais: método sísmico 
TERREMOTOS 
- É a liberação de energia produzida pela ruptura em algum ponto da crosta. 
- Normalmente estão relacionandos ao processo de movimentação de falhas 
http://www.quaketrackers.org.nz/More.pages/images/fault.jpg 
FALHAS TRANSCORRENTES 
 
- A movimentação é lateral (direcional) 
- Ocorrem com mais frequência em áreas de limite oblíquo de placas. 
- O exemplo mais famoso é a Falha de San Andreas (Califórnia) 
 
http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/7Structures/ReverseFaults/AbnormalReverseFaultSml.jpg 
s3 
s2 
s1 
Magnitude dos terremotos (escala Richter) 
http://noticias.uol.com.br/internacional/ultimas-noticias/2012/04/11/terremoto-de-magnitude-87-atinge-indonesia-e-
forca-alerta-de-tsunami.htm 
Fundamentos do Método 
Sísmico 
• Impedância Acústica Z = densidade * velocidade 
 
• Refletividade r = (Z2-Z1)/(Z2+Z1) 
D1 v1 
D2 v2 
Método Sísmico 
• Aquisição 
 
• Processamento 
 
• Interpretação 
http://www.if.ufrj.br/teaching/geo/sbgfque.html 
Sísmica de Reflexão 
 
 Refração: aqui as ondas sísmicas propagam-se em sub-
superfície e viajam a grandes distâncias, sendo após captadas 
por sensores (geofones). As informações obtidas por este 
método geralmente são de áreas em grande escala, trazendo 
informações pouco detalhadas das regiões abaixo da superfície, 
situadas entre o ponto de detonação e o ponto de captação 
 
Sísmica de Refração 
http://www.globalgeophysical.com/news/mercer.html 
Aquisição sísmica terrestre x marinha 
http://www.globalgeophysical.com/news/mercer.html 
http://www.nees.utexas.edu/images/1Hz_Vertical_Geophone-450x420.jpg 
GEOFONES 
Processamento 
• Objetivo : transformar o dado adquirido 
em um volume de dados pronto para a 
interpretação: 
• - eliminação de ruídos 
• - ordenamento dos dados 
• - empilhamento 
• - análise de velocidades 
T=0,1s 
Amplitude (+) 
Amplitude (-) 
Frequência = ciclos/T (hertz) 
ATRIBUTOS DA ONDA SÍSMICA 
Anomalia de Amplitude 
• Amplitude -> atributo que mede o deslocamento 
máximo (positivo ou negativo) de um pulso (reflexão) 
• Anomalia de amplitude -> aumento ou redução 
localizada da magnitude de uma reflexão 
• Bright spot -> anomalia de amplitude negativa. Pode 
estar relacionada a acumulação de gás ou óleo. 
. 
Kolia et al, 2001 
time slice mostrando 
complexos de canais 
Bruhn et al, 2003 
Modelagem sismica de um afloramento 
Austrália 
Bacia de Santos – Fonte: Explorer AAPG