) Explique como é possível obter informações sobre as propriedades elétricas da subsuperfície utilizando métodos eletromagnéticos geofísicos. Descreva os princípios físicos envolvidos e discuta os parâmetros que podem ser inferidos a partir dos dados coletados.
Passo 1
O enunciado pede para explicar como métodos eletromagnéticos geofísicos permitem obter informações sobre as propriedades elétricas da subsuperfície. O conteúdo envolve as equações de Maxwell, a propagação de campos eletromagnéticos em meios condutores e a interpretação de medições de campo para inferir parâmetros como condutividade, resistividade e espessura de camadas.
Passo 2
Os métodos eletromagnéticos baseiam-se nas equações de Maxwell, que relacionam o campo elétrico
, o campo magnético
, a densidade de corrente
e as propriedades do meio (permitividade
, permeabilidade
e condutividade
). Em meios condutores, a combinação dessas equações gera uma equação de difusão para o campo elétrico, por exemplo:
Em frequências baixas (métodos de interesse geofísico) domina o termo de condução e temos difusão eletromagnética. A profundidade de penetração (skin depth) é
onde
é a frequência angular. Essa profundidade indica até que profundidade o campo penetra significativamente, permitindo sondar camadas diferentes.
Passo 3
Existem dois grupos principais de técnicas:
- Domínio da frequência – como Magnetotelúrica (MT), que registra variações naturais do campo
e em várias frequências; - Domínio do tempo – como Eletromagnetismo Transiente (TEM ou TDEM), que injeta pulsos de corrente controlada e analisa a resposta decrescente de campo posterior ao desligamento da fonte.
Em ambos, medem-se amplitudes e fases dos componentes horizontais dee na superfície.
Passo 4
A partir dos sinais medidos calcula-se a resistividade aparente
, que no caso MT pode ser obtida de
ou em TEM extraindo a declividade temporal da curva de decaimento. Esses valores de
variam com frequência (ou tempo) e são usados como dados de entrada para modelagem direta e inversão.
Passo 5
Na inversão geofísica, parte-se de um modelo inicial de resistividade em camadas e ajusta-se iterativamente até reproduzir os dados observados, usando regularização (por exemplo, método de Occam) para garantir suavidade e estabilidade do modelo. O resultado final é um perfil (1D), section (2D) ou volume (3D) de distribuição de resistividade
ou condutividade
.
Passo 6
Dos modelos obtidos podem-se inferir parâmetros como:
– Resistividade ou condutividade elétrica de cada camada;
– Espessura e profundidade de interfaces geológicas;
– Anisotropia elétrica (diferença de em direções ortogonais);
– Indícios de fluidos (água, salinidade), mineralização ou zonas de alteração;
– Estimativas de porosidade e saturação de fluidos via correlações empíricas.
– Resistividade ou condutividade elétrica de cada camada;
– Espessura e profundidade de interfaces geológicas;
– Anisotropia elétrica (diferença de
– Indícios de fluidos (água, salinidade), mineralização ou zonas de alteração;
– Estimativas de porosidade e saturação de fluidos via correlações empíricas.
Resposta
Conclui-se que métodos eletromagnéticos exploram a difusão dos campos
e
em meios condutores, medindo amplitude e fase em várias frequências ou no decaimento temporal. Aplicando inversão dos valores de resistividade aparente, obtém-se perfis detalhados de resistividade/condutividade da subsuperfície, permitindo caracterizar camadas geológicas, fluídos, mineralizações e anisotropias.