Geofísica do Petróleo 6

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Geofísica do PetróleoGeofísica do Petróleo
Métodos GeoelétricosMétodos Geoelétricos
MScMSc. Cristianlia Amazonas da Silva Pinto. Cristianlia Amazonas da Silva Pinto
ProfessoraProfessora
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT
CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS
Métodos GeoelétricosMétodos Geoelétricos
• Tipo Fluxo elétrico
• Forma: Eletrônica  elétrons
Iônica  eletrólitos (fluidos)
• Fluxo natural de corrente  f(tipo de material)
Métodos Métodos 
GeoelétricosGeoelétricos
ElétricosElétricos
EletromagnéticosEletromagnéticos
Eletrorresistividade;
Polarização Induzida;
Potencial Espontâneo.
Condutividade;
Magnetotelúrico;
GPR;
• Dificuldade encontrada pela corrente elétrica
em se propagar no meio.
• O inverso da resistividade é a condutividadecondutividade
elétricaelétrica ().
Resistividade ElétricaResistividade Elétrica ()
 = 1 .

Classificação Modo dos Levantamentos
Estudos de descontinuidades
horizontais e verticais, referente ao
material de subsuperfície e detecção
de corpos tridimensionais por meio
de condutividade elétrica anômala.
Emprego  Engenharia e 
Hidrogeologia
(geologia rasageologia rasa)
ResistividadeResistividade
Usa a ação capacitiva da
subsuperfície para localizar zonas
onde os minerais condutivos estão
disseminados dentro das rochas.
Polarização Polarização 
InduzidaInduzida
Usa as correntes naturais do terreno
que são geradas por processos
eletroquímicos, para localizar corpos
rasos de condutividade anômala
Potencial Potencial 
EspontâneoEspontâneo
USOUSO
Método do Potencial Natural / Método do Potencial Natural / 
Espontâneo (SP)Espontâneo (SP)
• SP = Self Potential / Spontaneous Potential
• Polarização Espontânea (PE)
• Relação  Queda de Potencial
Resistividade
• Método + comum;
• Fluxo de corrente natural  gera um potencial naturalgera um potencial natural;
• Ocorre de forma eletrolítica  IônicaIônica
• Origem do Potencial Natural:
Potencial de mineralização;
Potencial de Fundo  “BackgroundBackground”
• Intensidade +/- 1,5 mV (max)
* Ordem – dezena a poucas centenas de mV
Ex: Solo estéril várias centenas de mV
• Potencial de Fluxo
Eletrodo
Difusão
Potencial de Mineralização  Sulfetos MetálicosSulfetos Metálicos
• Associadas a depósitos de sulfetos metálicos
(Corry, 1985), magnetita ou grafite.
Intensidades ↑ elevada (superior a 100mV)
Sinal sempresempre negativo
SempreSempre relacionadas com zonas de oxidação
É um fenômeno estável no tempo
Todos os corpos produtores de anomalias SP são
bons condutores.
Corpo condutorCorpo condutor
 Bom condutorBom condutor
As linhas tendem a fluir pelo corpo;
↑ Densidade de corrente;
 Mau condutor 
As linhas tendem a fluir longe do corpo;
↓ Densidade de corrente;
Bom Bom 
condutorcondutor
PiorPior
SulfetosSulfetos
• Combinação do S com metais e semi-metais; 
Galena (PbS)
 Calcopirita (CuFeS2)
 Pirita (FeS2)
 Esfarelita (ZnS)
Molibdenita (MoS2)
GrafiteGrafite
GalenaGalena (PbS)
• Bom condutor;
• Oxida facilmente;
• Não apresenta 
anomalia SP.
Grafite (C) alotropo
de C
• Bom condutor;
• Não Oxida facilmente;
• Apresenta anomalia 
SP.
1) Princípio da Oxidação
• ( Pilha)
2) Princípio de Células de Oxigênio
• Admite-se que os corpos  funcionam como 
uma célula de oxigênio;
• Semelhante a uma pilha;
• Não fornece  justificativa para as características.justificativa para as características.
--
↑↑e e --
++
Bom condutor
+
Condução 
eletrônica
Troca de cargas
Fluxo da base para o topo
3) Gradiente e pH3) Gradiente e pH
• Diferença de pH na base e no topo do corpo;
• parte Superior  Zona oxidante
• parte Inferior  Zona redutora
• Troca de cargas em sentidos diferentes, nas
respectivas zonas  sentidosentido contráriocontrário
↑O↑O
↓O↓O
Zona oxidanteZona oxidante
Zona redutoraZona redutora
Abundância de O Abundância de O livrelivre
Ausência de O Ausência de O livrelivre
N. H.
S.T.
•• CorpoCorpo causadorcausador localizalocaliza--sese parcialmenteparcialmente numanuma zonazona dede oxidaçãooxidação..
•• AbaixoAbaixo dodo lençollençol freático,freático, osos eletrólitoseletrólitos dosdos fluidosfluidos nosnos porosporos
sofremsofrem oxidaçãooxidação ee liberamliberam elétrons,elétrons, queque sãosão conduzidosconduzidos parapara cimacima
atravésatravés dodo corpocorpo dede minériominério..
•• NoNo topotopo dodo corpo,corpo, osos elétronselétrons liberadosliberados causamcausam aa reduçãoredução dosdos
eletrólitoseletrólitos..
•• GeraGera circuitocircuito emem queque aa correntecorrente éé carregadacarregada eletroliticamenteeletroliticamente..
Sato & Mooney (1960)
Kilty (1984)
EhEh
pHpH
Teoria do Potencial de Teoria do Potencial de MineralizaçãoMineralização
•• Teoria do Potencial de Teoria do Potencial de MineralizaçãoMineralização
11 –– substânciassubstâncias reduzidasreduzidas sofremsofrem oxidação,oxidação,
repassamrepassam elétronselétrons;;
22 –– substânciassubstâncias oxidadasoxidadas passampassam porpor redução,redução,
perdaperda dede elétronselétrons..
(retirada de e- do corpo mineralizado)
• Para gerar o Potencial de mineralização, basta 
haver:
na porção Superior  Oxidação
na porção Inferior  Redução
* sem película de isolamento* sem película de isolamento
Ambientes Ambientes 
distintosdistintos
 Fatores principais:Fatores principais:
• Existência de 2 ambientes entre o N.H. (L.F):
• Corpo bom condutor;
• Troca de carga entre o corpo encaixante e o corpo 
condutor;
• Retirada de e- para o corpo encaixante.
•• IssoIsso explicaexplica asas anomaliasanomalias SPSP negativasnegativas queque sãosão
invariavelmenteinvariavelmente observadasobservadas e,e, também,também, suasua estabilidade,estabilidade,
jájá queque oo corpocorpo dede minériominério nãonão sofresofre nenhumanenhuma reaçãoreação
químicaquímica ee serveserve apenasapenas parapara transportartransportar elétronselétrons aa partirpartir
dasdas zonaszonas maismais profundasprofundas.. ComoComo resultadoresultado dasdas correntescorrentes
dede subsuperfície,subsuperfície, asas diferençasdiferenças dede potencialpotencial sãosão produzidasproduzidas
emem superfíciesuperfície..
Obs: Tem que haver condiçõesTem que haver condições
 Regiões Áridas  não há nível freático
 Regiões Polares  congeladas
processo é Inibido
1 1 –– Oxidante; Oxidante; 
1 1 –– Redutor.Redutor.
Equipamentos de Potencial EspontâneoEquipamentos de Potencial Espontâneo
• Equipamento simples
par de eletrodos (não polarizados);
milivoltímetro de alta impedância
Fio
• Eletrodos não polarizados consistem de um metal imerso
em uma solução saturada de seu próprio sal, como
cobre em sulfato de cobre. O sal é contido por um
recipiente poroso que permite um lento vazamento da
solução para o solo.
Procedimentos de levantamento
• O espaçamento das estações é geralmente
menor que 30 m. Podem ser realizados
caminhamentos por saltos de sucessivos
eletrodos ou, mais comumente, fixando-se um
eletrodo no solo estéril e movendo-se o outro
sobre a área de levantamento.
Intrepretação
• A interpretação de anomalias SP é similar à
interpretação magnética porque os campos de
dipolo estão envolvidos em ambos os casos.
• Assim, é possível calcular as distribuições de
potencial ao redor de corpos polarizados de
formas simples, como esferas, elipsoides e
camadas inclinadas (Sundararajan et al., 1998),
lançando-se hipóteses sobre a distribuição de
carga sobre suas superfícies.
• A maior parte das interpretações QQualitativaualitativa.
• Assume-se que o mínimo de anomalia ocorre
diretamente sobre o corpo anômalo, embora
possa estar deslocado morro abaixo, em áreas
de topografiaíngreme.
• A meia largura da anomalia fornece uma
estimativa grosseira da profundidade.
• A simetria ou assimetria da anomalia fornece
informações sobre a atitude do corpo, com a
maior inclinação e a extremidade positiva da
anomalia localizando-se sobre o lado do
mergulho abaixo.
• O tipo de sobrecarga pode ter um efeito, pronunciado
sobre a presença ou a ausência de anomalias SP.
• A areia tem pouco efeito, mas uma cobertura argilosa
pode mascarar a anomalia SP de um corpo subjacente.
 Limitações:Limitações:
• Método SP é de pequena importância em exploração.
• Interpretação Quantitativa é difícil
• profundidade de penetração é limitada a cerca de 30 m.
 Vantagem:Vantagem:
• método rápido e barato, requer um equipamento de 
campo simples.
Uso:
• Reconhecimento de terreno para depósitos de
metais básicos, quando usado em conjunção com
técnicas magnéticas, eletromagnéticas e
geoquímicas.
• Investigações hidrogeológicas (p.ex. Fournier, 1989)
• Prospecção geotermal (Apostolopoulos et al., 1997)
• Detecção de galerias de rede drenagem preenchidas
por ar (Ogilvy et al.,1991).
Diferença de Potencial:
associados:
• Presença de corpo mineralizado
• Contato entre corpos com condutividade elétrica
diferenciada
• Corrosão
• Gradientes térmicos e de pressão no fluidos de
superfície
 Potencial:  Mecanismo
• Mineralização
• Fundo ou “background”
• Fluxo (eletrofiltração)
• de Eletrodo
• de Difusão
Potencial de Fluxo: Eletrofiltração / Eletrocinese
Movimento de fluidos por meio de poros e
descontinuidades
 Potencial “Per descensum”
Uso: Trabalhos hidrogeológicos (detecção, direção,
mapeamento)
Método de polarização induzida (IP)Método de polarização induzida (IP)
Fenômeno da Polarização Induzida
• Baseia-se na medida das variações de voltagem em
função do tempo ou frequência.
 IP – Domínio do Tempo; ((timetime--domaindomain IP IP surveingsurveing))
 IP – Domínio da Frequência. ((frequencyfrequency--domaindomain IPIP surveingsurveing))
Fenômenos Físico – Químicos  MecanismosMecanismos
• Explicação complexa
1 – Polarização Metálica ou Eletrônica;
2 – Polarização de Membrana.
11 –– PolarizaçãoPolarização MetálicaMetálica ouou EletrônicaEletrônica
• Superfície limite de um corpo ou partícula metálica
submetida a uma corrente elétrica
• Ocorre a passagem da condução iônica para a eletrônica ou
vice-versa
• Deve-se ao fato de produzir concentração de íons nas
superfícies opostas do corpo, sem que haja troca iônica.
• Quando cessa a corrente, a distribuição iônica volta ao
normal após um certo tempo  PolarizaçãoPolarização nono corpocorpo
• O fenômeno de IP é mais intenso  < a continuidade
elétrica entre os grão e os minerais (corpocorpo disseminadodisseminado)
Fenômeno de IP Fenômeno de IP –– Polarização Metálica Polarização Metálica 
(modificado de ORELLANA, 1974 apud BRAGA).(modificado de ORELLANA, 1974 apud BRAGA).
22 –– PolarizaçãoPolarização dede MembranaMembrana
• Rochas com ausência de minerais metálicos;
• Mobilidade iônica (e+ ; e-)  argilo-minerais
• argilo-minerais carregados e-  “nuvem catiônica”
• Membrana  permite a passagem do ee++ e não dos ee--.
• Produz gradiente de concentração  levam um tempo a
desaparecer após cessada a tensão exterior, originando a
sobretensão residual.
Fenômeno de IP – Polarização de Membrana. 
a) Meio poroso antes da aplicação de um 
campo elétrico – posição de equilíbrio;
b) Meio poroso após a aplicação de um 
campo elétrico.
(modificado de WARD, 1990 apud BRAGA)
 PrincípioPrincípio::
• Arranjo padrão de resistividade:
• 4 eletrodos num modo corrente contínua (DC);
• Qdo. a corrente for abruptamente desligada, a
voltagem entre os eletrodos de potencial não cai a
zero imediatamente.
• Após um grande decréscimo inicial, a voltagem sofre
um de caimento gradual e pode levar muitos
segundos para atingir o valor zero (Fig. 8.28).
Fig. 8.28 – O fenômeno de IP. Num tempo t0 a
corrente é desligada e a diferença potencial medida,
após uma longa queda inicial do valor estável Vc
decai gradualmente a zero. Uma sequência similar
ocorre quando a corrente é ligada num tempo t3. A
representa a área sob a curva de decaimento para o
incremento de tempo t1 - t2.
• Fenômeno semelhante é observado quando a
corrente é ligada.
• Após um repentino aumento inicial da
voltagem, esta aumenta gradualmente durante
um intervalo de tempo discreto até um valor
estável.
SoloSolo  age como um capacitor e armazena
carga elétrica (torna(torna--sese eletricamenteeletricamente polarizado)polarizado).
• Se, mudar a fonte
• Deixar de usar uma fonte DC (corrente contínua)
para a medir a resistividade, e
• usar uma fonte variável AC de baixa frequência
• Observa-se que a resistividade aparente medida
na subsuperfície diminui com o aumento da
frequência.
• Isto porque a capacitância do solo inibe a
passagem de correntes contínuas, mas
transmite correntes alternadas com eficiência
aumentada quando a frequência sobe.
• A propriedade capacitiva do solo causa tanto o
decaimento transiente de uma voltagem residual quanto
a variação da resistividade aparente como uma função da
frequência.
• Os dois efeitos são representações do mesmo fenômeno
nos domínios do tempotempo e da frequênciafrequência, e são
relacionados pela TransformadaTransformada dede FourierFourier .
 Essas duas manifestações da propriedade de capacitância
do solo fornecem dois diferentes métodos de
levantamento para as investigações do efeito.
• IP no domínio do tempo  mede o decaimento de
voltagem sobre um certo intervalo de tempo.
• IP no domínio de frequênciafrequência  mede a resistividade
aparente em duas ou mais baixas frequências AC.
Medidas  Polarização Induzida
• Medidas com corrente de tensão;
• Resistividade
• As medições IP no domínio do tempo, envolvem o
monitoramento do decaimento da voltagem após a
corrente ser desligada.
• O parâmetro mais comumente medido é a
CargabilidadeCargabilidade (chargeability) MM, definida como a
áreaárea AA sob a curva de decaimento durante um certo
intervalo de tempo t1-t2 normalizado pela diferença
de potencial no estado estacionário (steady-state)
Vc (Fig. 8.28).
• A CargabilidadeCargabilidade é medida durante um
determinado intervalo de tempo, logo após a
corrente polarizada ser desligada (Fig. 8.28).
• A área A é fornecida pelo aparato de medição,
onde é obtida por integração analógica.
Exemplo da Cargabilidade característica de
diferentes minerais, para um intervalo de 1 s:
Pirita M = 13,4 ms
MagnetitaM = 2,2 ms.
• A Fig. 8.28 também mostra que a polaridade da
corrente é revertida entre medidas sucessivas
para destruir qualquer polarização remanente.
 Região 1 = ↓ frequências, onde a a independe da frequência;
 Região 2 = região de WarbergWarberg, onde a a é uma função linear do log da
frequência;
 Região 3 = região de induçãoindução eletromagnéticaeletromagnética, onde o fluxo de corrente
ocorre por indução mais que por simples condução.
•As técnicas no domínio da frequência
envolvem a medição da resistividade
aparente em duas ou mais
frequências AC.
•Fig. 8.30  mostra a relação entre a
resistividade aparente e o log da a
frequência da corrente.
•Três regiões diferentes são visíveis:
Logo,Logo, parapara permanecerpermanecer nasnas regiõesregiões nãonão indutivas,indutivas, asas mediçõesmedições IPIP
sãosão geralmentegeralmente feitasfeitas emem frequênciasfrequências de,de, ouou abaixoabaixo de,de, 1010HzHz..
Duas medições são comumente feitas.
•• EfeitoEfeito percentualpercentual dede frequênciafrequência (percentage
frequency effect) – PFEPFE :
• .
•• FatorFator metálicometálico (metal factor) – MFMF :
• .
Onde:
 0,1 e 10 = são resistividades aparentes 
nas frequências de medida de 0,1 e 10 Hz.
EsseEssefatorfator normalizanormaliza oo PFEPFE comcom respeitorespeito àà resistividaderesistividade dasdas
frequênciasfrequências maismais baixasbaixas e,e, consequentemente,consequentemente, remove,remove, atéaté certocerto
ponto,ponto, aa variaçãovariação dodo efeitoefeito dede IPIP comcom aa resistividaderesistividade efetivaefetiva dada rocharocha
hospedeirahospedeira ..
• Método comum de apresentar medições de IP
 PseudosseçãoPseudosseção (pseudosection), as leituras são
desenhadas de modo a refletir a profundidade de
penetração.
 Pseudosseção  geometria do Arranjo
 Dipolo duplo  Os valores medidos são indicados nas
intersecções de linhas inclinadas a 45° a partir dos
centros dos pares de eletrodos, de potencial e de
corrente.
• Os valores são desenhados em profundidades que
refletem o aumento da profundidade de penetração com
o aumento da distância de separação dos dipolos.
• Os valores são contornados.
Dados  resistividade SEV, também podem ser
apresentados deste modo, com a profundidade
exibida proporcional à separação dos eletrodos
de corrente.
• Pseudosseções  representação grosseira da
distribuição da resposta IP em profundidade:
Exemplo  mergulho aparente do corpo
anômalo não é sempre o mesmo que o mergulho
verdadeiro. (Fig.8.32).
OperaçõesOperações dede campocampo
• Equipamento IP é semelhante ao aparato de
resistividade, mas usa uma corrente cerca de 10
vezes aquela de um arranjo de resistividade;
• Mais volumoso e elaborado.
• Teoricamente, qualquer arranjo padrão de
eletrodos pode ser empregado;
DipoloDipolo duploduplo
PoloPolo--dipolodipolo
Schlumber
Espaçamento entre os eletrodos pode variar de 3 a
300m;
espaçamento maior  Lev. de Reconhecimento
• Para reduzir o trabalho de
mover os eletrodos de
corrente e geradores, vários
pares de eletrodos de
corrente podem ser usados,
todos conectados ao gerador
via um dispositivo liga-desliga.
• São feitos caminhamentos
sobre a área de interesse
indicando-se as leituras IP no
ponto médio do arranjo de
eletrodos (marcados por
cruzes na Fig. 8.33).
• Ruídos LevantamentoIP podem resultar de:
CorrentesCorrentes telúricastelúricas  causam efeitos anômalos
semelhantes àqueles encontrados em medições
de resistividade;
EfeitoEfeito geralgeral IPIP de rochas estéreis  polarização
de membrana.
RuídoRuído geradogerado pelopelo equipamentoequipamento dede mediçãomedição 
resulta do acoplamento eletromagnético entre
cabos adjacentes.
** EfeitosEfeitos comumcomum emem correntecorrente alternada,alternada, jájá queque asas
correntescorrentes podempodem serser induzidasinduzidas aa fluirfluir emem condutorescondutores
adjacentesadjacentes.. Consequentemente,Consequentemente, osos caboscabos devemdevem estarestar
pelopelo menosmenos aa 1010mm umum dodo outro,outro, ee sese tiveremtiverem queque sese
cruzar,cruzar, devedeve serser emem ângulosângulos retosretos parapara minimizarminimizar osos
efeitosefeitos dede induçãoindução eletromagnéticaeletromagnética..
 Interpretaçãode dados:
•• InterpretaçãoInterpretação quantitativaquantitativa é consideravelmente
mais complexa que para o método de resistividade.
• A resposta IP  calculada analiticamente para
feições simples, como esferas, elipsóides, diques,
contatos verticais e camadas horizontais, permitindo
que fossem usadas técnicas de interpretação indireta
(modelagemmodelagemnuméricanumérica).
• Modelagem em laboratório  também é empregada
na interpretação indireta, para simular uma anomalia
IP observada.
Exemplo: as resistividades aparentes podem ser
medidas para várias formas e resistividades de um
corpo gelatinoso de sulfato de cobre imerso em
água.
• Muitas interpretações IP  Qualitativas.
 Parâmetros simples das anomalias, como nitidez, simetria,
amplitude e distribuição espacial podem ser usados para
estimar a localização, a extensão lateral, o mergulho e a
profundidade da zona anômala.
 Desvantagem:
• Similar a um levantamento de resistividade (ver Seção 8.2.9).
• Fontes de anomalias  frequentemente, sem importância 
econômica;
Exemplo: Zonas de cisalhamento preenchidas por água e 
sedimentos ricos em grafite  ambos, geram fortes efeitos IPambos, geram fortes efeitos IP.
• Operações de campo são lentas e o método é,
consequentemente, muito mais caro que outras técnicas
geofísicas de solo, os custos de um levantamento sendo
comparáveis aos de um levantamento gravimétrico.
AplicaçõesAplicações dosdos levantamentoslevantamentos:
• Apesar de seus inconvenientes, o método IP é
extensivamente usadousado nana exploraçãoexploração dede metaismetais
básicosbásicos, porque tem uma alta taxa de sucesso
em localizar depósitos de minério baixo teor, tais
como sulfetos disseminados (p.ex. Langore et aI.,
1989). Estes têm um forte efeito IP, mas são não
condutores e, portanto, não são prontamente
detectados pelos métodos eletromagnéticos. O
IP é, de longe, o método geofísico mais efetivo
que pode ser usado na busca por tais alvos.
• Fig. 8.34 - mostra o perfil de
cargabilidade para um
levantamento IP no domínio do
tempo, usando-se um arranjoarranjo
polopolo--dipolodipolo através do corpocorpo dede
minériominério Gortdrum dede cobrecobre ee
prataprata, na Irlanda.
• Embora o depósito seja de baixo
teor, contendocontendo menosmenos dede 22%% dede
mineraisminerais condutorescondutores, a anomaliaanomalia
dede cargabilidadecargabilidade éé bembem definidadefinida ee
centradacentrada sobresobre oo corpocorpo dede
minériominério.
• Em contraste, o perfil de
resistividade aparente
correspondente reflete o alto
contraste de resistividade entre o
arenito Old Red e o calcário
dolomítico, mas não dá nenhuma
indicação da presença da
mineralização.
Figo 8.34 – Perfil IP no domínio do tempo, 
usando-se um arranjo polo-dipolo sobre a 
jazida Gortdrum de cobre e prata, Irlanda. 
(Baseado em SeigeI, 1967)
• Exemplo: Fig. 8.35
• Levantamento IP que mostra
um caminhamento sobre um
corpo de cobre porfirítico em
British Columbia, no Canadá.
• Caminhamentos IP e de
resistividade foram feitos com 33
 espaçamentosespaçamentos de eletrodos
num arranjo polo-dipolo.
• Resultados CST exibem pouca
variação sobre o corpo, mas os
perfis IP (cargabilidadecargabilidade)
mostram claramenteclaramente aa
presençapresença dada mineralizaçãomineralização,
permitindo a determinaçãodeterminação dede
seusseus limiteslimites ee fornecendofornecendo
estimativasestimativas dada profundidadeprofundidade dede
suasua superfíciesuperfície superiorsuperior.
Fig 8.35 – Perfis de polarização induzida no
domínio do tempo e de resistividade sobre
um corpo de cobre porfirítico em British
Columbia, Canadá. (Baseado em Seigel,
1967)
HidrogeologiaHidrogeologia (autores  BRAGA,)
• Arenitos ou aluviões saturados com água, a polarização induzida
aparece quando as superfícies da areia ou cascalhos são
parcialmente revestidas com uma película de argila;
• Areia quartzosa pura, saturada com água, não mostra quase
nenhum efeito de IP;
• A magnitude da polarização induzida depende da resistividade da
solução, da quantidade e espécie de argila, e do cátion que satura a
argila;
• Geralmente, a polarização diminui com a diminuição da
resistividade, então camadas de argila e água salgada oferecem
pequenos efeitos de IP;
• A resposta de IP, em camadas com misturas de areia e argilas, é
bem maior que a resposta em camadas argilosas puras;
• Argilas pura, apresentam alta resistividade e cargabilidade
intermediária;
• Camadas siltosas, apresentam alta polarização e resistividade
intermediária.
Método da ResistividadeMétodo da Resistividade
• Conceito Fundamental da resistividade
• Lei de Ohm
• Emprega uma fonte artificial de corrente, a 
qual é introduzida no terreno através de 
eletrodos pontuais (barras metálicas) ou 
lineares (fios desnudos em contatocom o 
terreno).
• Circuitos  Emissor & Receptor
 Aplicação consiste na utilização de 22 circuitoscircuitos elétricoselétricos:
• Circuito emissor ou de corrente, injeta corrente no terreno;
• Circuito receptor ou de potencial, mede o potencial resultante;
 MaterialMaterial::
 EletrodosEletrodos (normalmente(normalmente tipotipo barrasbarras metálicas)metálicas);;
 FonteFonte geradorageradora (pilha,(pilha, bateriabateria ouou motormotor gerador)gerador);;
 CabosCabos condutorescondutores (com(com conectores)conectores);;
 InstrumentosInstrumentos para quantificação das grandezas elétricas:
• Amperímetromede a corrente
• Voltímetromede o potencial).
• Gera – se uma ddp  entre 2 pontos onde há fluxo de 
corrente;
• Linhas Corrente e Equipotenciais   entre si;
• Característica do corpo: Bom condutor
Mau / Pior Condutor
• Corpo Resistivo “impede” a passagem de corrente;
• Corpo Condutivo “facilita” a passagem de corrente;
• Em termos prático o terrenoterreno comporta-se como um
corpo condutor, através do qual a corrente fluirá, na
forma de linhas de corrente, com maior ou menor
facilidade, a depender das características de
condutividade elétrica do mesmo.
Perpendicularmente a essas linhas de corrente
desenvolvem-se linhas de iguais valores de
potenciais, denominadas linhas equipotenciais.
•• TTerrenoerreno Condutor de eletricidade
• Eficiência condutiva  maior ou menor a depender das
características de condutividade do sistema
(conjunto de material constituinte do terrenoconjunto de material constituinte do terreno)
• Medidas  parâmetros geométricos da distribuição de 
eletrodos sobre a superfície do terreno (distâncias entre os 
mesmos)
• Resultado Resistividade aparente da subsuperfície
 controle  Profundidade de investigação.
Configurações Eletrólicas  Distribuição 
geométrica dos eletrodos na superfície do 
terreno.
Entre elas podemos destacar:
• Lineares,
• Wenner,
• Schlumberger,
• Trieletrólica,
• Dipolo-dipolo
• Lee
ArranjoArranjo • Profundidade  controle  espaço entre os 
eletrodos
• Características do Terreno  HomogêneoHomogêneo ee IsotrópicoIsotrópico
• Elementos Amorfos  medidas laboratoriais de resistividades
Corpo de provamolda-se a amostra (cubo; cilindro)
ResistividadeResistividade
ResistênciaResistência
• ;
• Extensão  gde
• Pontual quanto
um corpo resiste a i.
1 m
Resistividade  .m
Resistência  1m
•• SistemaSistema CúbicoCúbico
•  = A . V ;
l I
• Resistividade mineral / Rocha
• Moldagem  inconveniente
___I ___A___
__V__
i
b
CilindroCilindro
A
VV


••  = ângulo conhecido
••Fórmula:Fórmula:
 = b . V ;
K I
( K ) = 1 . n . H . cos ;
 1 - cos 
ResistividadeResistividade dede MineraisMinerais ee RochasRochas::
• A resistividade (resistivity) de um material é
definida como a resistência em ohms entre as
faces opostas de um cubo unitário do
material.
• Para um cilindro condutor de resistência (R),
comprimento (L) e área de seção transversal
(A ).
Ex: Granito  resistividade relativamente elevada;
(magmáticas / ultrabásicas)
Forma  corpo de prova
 circuitos diferenciados
Rochas Alteradas  magnitude diferenciada
Rocha sã (em profundidade)
 Controle da Profundidade com o Fluxo de corrente
• Formação  Estratificação
Corpo  bom condutor
Análise (?)
 Impecílio  Mineralização  fácil detecção
 PolarizaçãoPolarização dosdos EletrodosEletrodos
• Evitar a polarização entre as cargas do fluxo eletrolítico
e eletrônico.
• Corrente comutada corrente alternada
• Inversão do ponto.
• Terreno Homogêneo e Isotrópico
• Fonte pontual de corrente
• Corrente  flui em todos os sentidos com a 
mesma intensidade
Fluxo de Corrente no SoloFluxo de Corrente no Solo
Lei de OhmLei de Ohm
• Corrente (I)  II = =  . . ii
• Diferença de Potencial (V)  V = R. V = R. II
• Resistência (R)  R =  . L .
A
• Terreno Homogêneo e Isotrópico
• Fonte Pontual de corrente
•• II = i .A
A  Elemento de Área (m2)
Densidade de corrente (A / m2)
•• ii = =  . E. E
Linhas EquipotenciaisLinhas Equipotenciais
Linhas de CorrenteLinhas de Corrente
 = condutividade elétrica= condutividade elétrica
E = Campo elétricoE = Campo elétrico
II = = E . . A
• A = 4 .r2
dV = A .
dr r2
• Integrando  V = - A .
r
• V = II . 1  V = II . . 1 ouou  = 4  r . V .
4   r 4  r II
••  = = 11 .

r
Resistividade para um Resistividade para um 
determinado pontodeterminado ponto
Ajustar ao circuito
• A  ponto onde foi criado;
• M  ponto onde foi obtida a medida;
(resistividade resistividade  )
* * ObsObs: Na prática : Na prática  2 pares de eletrodos2 pares de eletrodos
• VM = II . . 1 .
4   r1
• VN = II . . 1 .
4   r2
S.T.
r1 r2
r3 r4
Principais Técnicas de Campo:Principais Técnicas de Campo:
• Sondagem Elétrica Vertical – SEV;
• Caminhamento Elétrico – CE;
• Perfilagens Elétricas – PERF.
• Diferença  centro de investigação;
(Centro do arranjo entre os eletrodos ABMN)(Centro do arranjo entre os eletrodos ABMN)
Arranjos
SEV’sSEV’s
Centro do Arranjo  FIXOFIXO
(não importa a posição dos 
eletrodos AMNB)
Informação pontualInformação pontual
variação da profundidade 
(vertical)
CE’sCE’s
Centro do Arranjo MOVELMOVEL
(a posição dos eletrodos AMNB 
se desloca constantemente)
Estudo da variação lateralEstudo da variação lateral
(horizontal) da resistividade a 
uma determinada 
profundidade.
a) Configuração Schlumberger :
• Tem como característica a independência de fluir
livremente o circuito receptor dentro do emissor,
levando-se em consideração o espaçamento entre os
centros dos circuitos receptor e emissor (x).
A e B  Eletrodos de corrente
M e N  Eletrodos de potencial
B Bateria (gerador)
Dados: A Amperímetro
V Voltímetro
x  Ponto médio entre as
distância os circuitos
Trabalho de CampoTrabalho de Campo
• Escolha do local;
• Centro de investigação;
• ↑ espaçamento dos 
eletrodos de corrente AB  alcança camadas + 
profundas
• Eletrodo MN  Fixo;
• ↑ eletrodos de corrente AB  ↓ V
• Operação “Embreagem” ↑ I  ↑ MN
• V  2 leituras  MNinicial e MNmaior
• Dados  curvas bilogarítmicas em função da 
distância entre os eletrodos
X  AB/2 (m)
Y   a (ohm.m) e Ma (mV/V)
• Profundidade de Investigação  AB/4
• Controle da qualidade dos resultados obtidos
• Comprovados pelo paralelismo entre os
eletrodos, referente a cada espaçamento MN
• Curva de campo
(BRAGA, 2007)
Interpretação:
(Braga, 2007)
• (Braga, 2007)
•(BRAGA, 2007) b) Técnica de Wenner :
• Tem como característica geométrica manter a mesma
distância entre os eletrodos, conforme o esquema
abaixo:
•Dessa forma a resistividade aparente pode ser definida como:
Onde:Onde:
ra = resistividade aparente;
a = distância entre os eletrodos;
R = Resistência (obtida com o resistivímetro)
•Cargabilidade Aparente  obtida diretamente no aparelho
(polarização aparente)
Exemplificação do arranjo Wenner com seu espaçamento entre eletrodos 
sempre mantidos constantes. Fonte: Gandolfo (2007). 
• Síntese das diferenças básicas entre esses
arranjos, (BRAGA, 2007):
Interpretação de sondagem elétrica vertical
Caminhamento Elétrico:Caminhamento Elétrico:
• A técnica toma como base a análise e interpretação de
um parâmetro físico, obtido a partir de medidas
efetuadas na superfície do terreno, investigando, ao
longo de uma seção, sua variação na horizontal, a uma
ou mais profundidades determinadas (BRAGA, 2007).
(Gandolfo, 2012)
• Resultados  mapas ou seções
  profundidades
• Variações lateraisde a em subsuperfície;
• Identificação de contatos geológicos verticais ou
inclinados (diques, fraturamento, falhamento,
pluma de contaminação);
• Heterogeneidade lateral.
ArranjoArranjo Dipolo – Dipolo
 Gradiente
ArranjoArranjo Dipolo – Dipolo
•Lev. Campo precisão e execução rapida;
•Estudo  variação lateral em vários níveis;
•Centro dos dipolos são variáveis para AB e MN;
•Espaçamento entre os eletrodos AB = MN;
•Espaçamento entre
os dipolos variável,
em função dos vários
dipolos MN;
• Se ↑ MN  (ZZ);
•Cada par de dipolo
MN = nível de
investigação;
• Z = R / 2
• Recomenda-se usar de 5 a 6 níveis, relacionados aos 
dipolos MN, com equipamentos mais potentes até 8 
níveis;
• A medida que o dipolo MN se distancia do dipolo AB 
ocorre a perda de precisão;
• Se a distância entre os eletrodos for muito grande, o
manancial de corrente pode ser considerado como
um dipolo elétrico, que por definição, consiste em
um polo positivo e outro negativo, sendo que a
separação entre os eletrodos de corrente e potencial
acaba sendo pequena sendo comparada a um ponto
de observação(Parasnis, 1971);
• Resistividade  aa = = .n(n+1).(n+2).X.(.n(n+1).(n+2).X.(V/I)V/I)
(Gandolfo, 2012)
•Cargabilidade
•SP
InstrumentoInstrumento
.
.
(Gandolfo, 2012)
Arranjo GradienteArranjo Gradiente
•Recomendado para grandes áreas de extensão lateral;
•Detalhamento e precisão equivalente ao dipolo- dipolo;
•Trabalhos  detecção de falhas e/ou fraturas (regionais)
•Lev. Campo  “rápido” 
•Eletrodos AB = fixos
•Eletrodos MN =deslocados
•Relação usual: AB / MN
~ 30 a 40
•(Z) teorica: L/10 a L/2
(AB/4)
•Resistividade:
•Cargabilidade
•SP
EquipamentoEquipamento
(BRAGA, 2007)
LimitaçõesLimitações dodo métodométodo dede resistividaderesistividade
O levantamento de resistividade é um método eficiente para delinear
sequências acamadadas rasas ou descontinuidades verticais
envolvendo mudanças de resistividade. No entanto, sofre de algumas
limitações:
1. As interpretações são ambíguas. Consequentemente, controles
geológicos e geofísicos independentes são necessários para discriminar
entre interpretações alternativasválidas dos dados de resistividade.
2. A interpretação é limitada a configurações estruturais simples.
Quaisquer desvios dessas situações simples podem ser impossíveis de
interpretar.
3. A topografia e os efeitos das variações de resistividade próximas à
superfície podem mascarar os efeitos de variações mais profundas.
4. A profundidade de penetração do método é limitada pela energia
elétrica máxima que pode ser introduzida no solo e pelas dificuldades
físicas de se estender longos comprimentos de cabo. O limite prático de
profundidade para a maior parte dos levantamentos é de cerca de 1km.