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GE703_Aula02_2_Magnetometria

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Campo dipolar (Hemisfério Norte) 
Campo dipolar (Hemisfério Sul) 
ΔB 
Interpretação do campo dipolar 
• Como: a) o campo é dipolar e b) estamos considerando 
ΔB = Bobs- BIGRF., e c) a orientação do campo muda com 
a localização, então um mesmo corpo pode causar 
anomalias que consistem de: 
• Um único pico positivo 
• Um único pico negativo 
• Dois picos 
ΔZ = componente vertical 
ΔH = componente horizontal 
Dipólos isolados 
• Tipos de corpos representados por dipólos: corpos compactos e 
pequenos, intrusões. 
ΔB 
Linha de dipólos 
Guia Geral 
Exemplo 1 
Mineralização em um granito (Dartmoor, UK) 
• Anomalia suave exceto na 
zona mineralizada. 
• Anomalia negativa entre 250 
e 300 m indica que Mi >>Mr 
porque o caráter dipolar da 
anomalia está preservado. 
Diques de doleritos 
geoquimicamente idênticos 
(Arran, Escócia) 
 
• Mr alta, uma vez que não se 
observa uma anomalia de dipólo 
• Dois picos positivos e um 
negativo, indicando corpo 
intrudido após uma reversão do 
campo geomagnético. 
Exemplo 2 
Exemplo 3 
Ilhas Shetland Islands (Escócia) 
 
O mapa é segmentado em regiões de baixo e alto magnético 
Derivadas do campo geomagnético 
• Enfatização de feições de curto comprimento de onda. 
• A primeira derivada vertical enfatiza feições próximas à 
superfície. Pode ser medida com gradiômetro ou derivada a 
partir dos dados corrigidos. 
• A segunda derivada vertical enfatiza contornos e zonas-alvo. 
Redução ao pólo 
• Processo pelo qual os efeitos da inclinação e declinação são 
removidos dos dados. 
• Os dados são matematicamente transformados em medidas feitas 
sobre a mesma estrutura geológica, porém no pólo magnético onde 
o campo é vertical. 
ΔB 
Sinal analítico 
• Combinação de derivadas: 
 
 
 
 
 
 
• A forma é independente da 
inclinação ou declinação do campo 
geomagnético. 
 
Outros filtros e análises 
• Redução ao equador: transformas os dados em 
medidas feitas no equador magnético, com o 
objetivo de facilitar a interpretação. 
• Cosseno direcional: elimina tendências em uma 
direção específica (linhas de vôo, p. ex.) 
• Continuação para baixo e para cima: (acentuar ou 
atenuar os efeitos de corpos superficiais). 
• “Because of the erratic and complex character of 
magnetic maps, interpretation is often only 
qualitative. Indeed, interpretation is something of 
a fine art.” (Telford et al., 1990). 
Falhas 
• Falhas podem ser representadas por uma linha de dipólos, no entanto a 
interpretação será complexa, especialmente para alguns valores de I 
• A figura abaixo mostra a componente vertical (ΔZ) deste modelo. 
Anomalias de corpos simples 
• Muitas formas 
geométricas simples tem 
formas analíticas simples 
para o campo magnético 
anômalo. 
 
• Essas fórmulas são para 
magnetização vertical 
(pólo), porém existem 
fórmulas que levam em 
conta I e D. 
 
• A tabela é de um livro de 
Geofísica Aplicada, no 
qual o autor denota a 
magnetização por J no 
lugar de M. 
Estimativa de profundidade 
Exemplo: método da meia-inclinação de Peter 
• (a) Traçar uma linha tangente no ponto de máxima inclinação (1). 
• (b) Traçar duas tangentes em pontos onde a inclinação é a metade da inclinação máxima 
(3 e 4). 
• (c) Determinar a distância entre esses pontos (d). 
• (e) Multiplicar a distância por n/cosa, onde n1,6 e a é o ângulo entre a direção do corpo 
e o norte magnético. 
Estimativa de profundidade 
• Atualmente as profundidades são estimadas 
computacionalmente e não mais graficamente, 
usando métodos mais sofisticados. 
• Um deles é o método da deconvolução de Euler, 
que consiste em resolver a equação 
 
 
 
para a posição da fonte (x0, y0, z0). 
• N é um fator que depende da geometria da fonte; 
(B – T) é o campo total menos o campo regional; 
(x, y, z) é o ponto de observação na superfície. 
Estimativa de profundidade 
• Perceba que na equação anterior, cada ponto de 
observação fornece uma equação diferente e portanto 
pode-se montar um sistema linear e então resolver 
para (x0,y0,z0) pelo método dos mínimos quadrados. 
 
• Esse método está implementado, por exemplo, no 
programa Oasis Montaj, da Geosoft, e fornece 
estimativas rápidas da profundidade das fontes para 
amplas áreas de estudo. 
Modelagem direta 
• Comece com uma 
estimativa inicial da 
estrutura (geologia) 
• Calcule a anomalia 
produzida por esta 
estrutura. 
• Compare com a 
anomalia observada. 
• Ajuste o modelo e 
recalcule a anomalia. 
• Um algoritmo fornece a atualização do modelo de forma 
iterativa. 
• Deve conter vínculos para gerar modelos geologicamente 
plausíveis. 
Modelagem inversa 
Atenção! 
• Cuidado com a não-unicidade das soluções. 
• A maior incógnita em qualquer levantamento é 
se existe magnetização remanente e, se existe, 
qual é sua direção e intensidade. 
• Se a magnetização remanente existe, a 
magnetização da fonte dipolar correspondente é 
a soma vetorial de duas componentes: 
– Uma paralela ao campo geomagnético (Mi) 
– Uma paralela à direção do campo remanente 
(Mr) 
Aplicações 
Exploração mineral 
Saramäki deposit (Finlândia) 
•O alvo é um corpo de 
cobre em um xisto 
escuro mineralizado, 
30m abaixo de uma 
carga glacial. 
•Anomalias de 
resistividade são 
devidas aos xistos 
(ricos em carbono). 
•Toda a zona skarn 
tem alta densidade, 
não apenas o cobre, 
então não enxerga as 
sub-unidades 
Saramäki deposit (Finlândia): Modelagem 2D direta 
 
• Informação de 
perfilagem sugeriu 
magnetização 
heterogênea. 
 
• Modelagem direta 
2D reproduzia a 
anomalia, mas com 
mergulho incorreto 
do corpo caso a 
anomalia remanente 
não fosse levada em 
conta (I=45º e 
D=90º) 
Falhas 
 
•(A) Batimetria 
•(B) Magnetometria 
•Levantamento de 
alta resolução 
utilizando barco 
•Mapeamento de 
falhas no 
embasamento 
•Ver detalhes em: 
http://www.geosoft.com/resources/casestudies/pdfs/Resolution_Constraints_AGU_2004_Montreal_Lake_Simcoe.pdf 
 
Falhas 
Geological Survey of Canada (2005) 
Exploração de hidrocarbonetos 
• Petróleo e gás não são magnéticos, mas informações úteis 
podem ser obtidas utilizando magnetometria, uma vez que 
ajudam a determinar a geologia local. 
• Quando o petróleo escapa da “armadilha” em direção à 
superfície, ele pode alterar as propriedades físicas das rochas ao 
seu redor, causando mudança na susceptibilidade magnética. 
Leste do mar da China 
(Gibson & Millegan, 1998) 
Exploração de hidrocarbonetos 
•A Bacia de Bowser no Canadá está avaliada em termos de 
potencial para conter hidrocarbonetos (Natural Resources Canada) 
Resíduos Industriais 
Campo Total Gradiente Vertical 
Malha de 2x2 m; 
Anomalias muito fortes (>1000 nT): materiais ferrimagnéticos à z = 1 m; 
Anomalias mais fracas (20 a 150 nT): corpos pequenos (z ~ 3 m) ou por corpos 
mais volumosos porém menos magnéticos. 
Porto submerso em Israel 
(Boyce et al., 2005) 
• Detecção de estruturas e 
muros metálicos 
Arqueologia 
Túneis 
• Túneis podem ser detectados através do contraste de 
susceptibilidade negativo (estudo de caso em Teotihuacan, 
México, descrito em Arzate et al., 1990) 
 
Estrutura da crosta 
Alberta (Canadá): As rochas do 
embasamento cristalino em Alberta 
são do Arqueano e Proterozóico. 
No entanto, estão cobertas por 
rochas sedimentares da Bacia 
Sedimentar do Oeste do Canadá e 
não podem serestudadas 
diretamente. As rochas do 
embasamento foram mapeadas 
através de métodos potenciais 
(gravimetria e magnetometria) 
(Pilkington et al, 2000). 
 
Vulcão Katmai (Alaska) 
• Alaska Volcano Observatory, 
Universidade do Alaska. 
•Note o alto magnético (linha 
tracejada) na direção E-W (~1000 
nT) que coincide com o hipotético 
dique. 
Livros: 
•Applied Geophysics, 2nd edition, Telford, Geldart & Sheriff, 1990. 
•Environmental and Engineering Geophysics, 1st edition, Sharma, 1997. 
•Exploration geophysics of the shallow subsurface, Burger, 1992. 
•Whole Earth Geophysics, Lillie, 1999. 
•An introduction to geophysical exploration, Keary, 2003. 
Artigos: 
•Arzate, J.A., L. Flores, R. Chavez, L. Barba and L. Manzanilla, Magnetic prospecting for tunnels 
and caves in Teotihuacan, Mexico, in Geotechnical and Environmental Geophysics, Volume 3, SEG 
Investigations in Geophysics, No. 5, p. 1-30, 1990. 
•Boyce, Joe I., Reinhardt, Eduard G., and Goodman, Beverly N., Magnetic Detection Of Submerged 
Harbour Structures And Anchorages In King Herod's Harbour, Caesarea Maritima, Israel. Salt Lake 
City Annual Meeting, 2005. 
•Pilkington, M, W.F. Miles, G.M. Ross and W.R. Roest, Potential field signature of buried 
PreCambrian basement in the Western Canada Sedimentary Basin, Canadian Journal of Earth 
Sciences, 37, 1453-1471, 2000. 
•Roberts, R.L., W.J. Hinze and D.I. Leap, Data enhancement procedures on magnetic data from 
landfill investigations, in Geotechnical and environmental geophysics, Volume 2, Environmental 
and groundwater, SEG Investigations in Geophysics, No. 5, 261-266, 1990. 
•Gibson, R.I., and P.S. Millegan, Geologic applications of gravity and magnetics: case histories, 
Society of Exploration Geophysics, 1998. 
•Gary A. Glatzmaier & Paul H. Roberts, "A three-dimensional self-consistent computer simulation 
of a geomagnetic field reversal," Nature, 377, 203-209 (1995). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências bibliográficas

Outros materiais