SONDAGENS GEOFÍSICAS. Prof. Marcelo Ribeiro Barison 2009

Transcrição

1 SONDAGENS GEOFÍSICAS Prof. Marcelo Ribeiro Barison 2009

2 Sondagens Geofísicas - estudo das propriedades físicas dos solos e rochas: - condutividade elétrica - densidade -velocidade das ondas elásticas - susceptibilidade magnética - Variam no espaço devido às mudanças nas características do meio - tem importante papel na solução de problemas relacionados com as áreas de engenharia, meio ambiente, prospecção mineral e de águas subterrâneas e arqueologia - Constituem de métodos indiretos de prospecção, de investigação não destrutivos - Ideal é conjugar esse método com outros métodos de investigação

3 Aplicações Determinação da profundidade do substrato rochoso Caracterização geológica Exploração mineral e hidrogeológica Identificação de cavidades e zonas de fraturas Investigação para fundações Avaliação e determinação para depósitos de agregados (cascalho, areia, etc) Estudos preliminares para estradas e infra-estruturas Estudo costeiros (intrusão salina) Estudo do solo e suas características hidrogeológicas Detecção de estruturas metálicas enterradas Detecção de estruturas de combustão Estudos arqueológicos Detecção e delimitação de plumas de contaminação do subsolo e das águas subterrâneas

4 Métodos de Prospecção Geofísica Métodos Sísmicos Sísmica de Refração Sísmica de Reflexão Métodos Geoétricos Eletrorresistividade Eletromagnéticos Métodos Potenciais mais aplicados em prospecção geológica de recursos minerais Magnetometria Gravimetria

5 MÉTODOS SÍSMICOS Princípios da Refração (UNB, Glossário Geológico) Mudança na trajetória da onda sísmica na passagem de um meio para outro, com diferentes propriedades Elásticas Apenas para visualização o exemplo da refração do ar para água

6 V2 > V1 Base: Lei de Snell V2 < V1

7 A velocidade de propagação de ondas sísmicas depende: - Densidade de minerais e rochas - Constantes elásticas - Porosidade - Composição química minerais - Conteúdo de água - Tensão confinante da rocha

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9 Peso específico / densidade de rochas (ROCHA, 1981): FONTES DE ENERGIA = explosivos, rifles sísmicos, martelos sísmicos

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11 Em Rochas ic = ângulo crítico Refração total Nova frente de ondas Princípio de Huygens Retorno à superfície com mesmo ângulo crítico

12 Sísmica de Refração Notas de aula do Prof. Dourado, J.C. UNESP/RC

13 geofones sen i = v1 sen r v2 SISMOGRAMA Resultados: -Velocidades de propagação - Número de camadas -Espessura das camadas -Estimativa dos tipos materiais

14 Resultados Sismógrafos e sismogramas

15 GRÁFICO TEMPO X DISTÂNCIA TEMPO DIST.

16 SÍSMICA DE REFLEXÃO - destina-se à prospecções profundas (100 a milhares de metros) mas tb. para prosp. Rasas (< 30 m) - Prospecção de Petróleo Método - Propagação de sinal acústico na superfície com freqüência de 100 a 400 hz - Geofones alinhados captam sinais - Indicação de camadas refletidas

17 Princípios Sísmica de Reflexão Lei de Snell

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19 ENERGIA GEOFONE É O CASO MAIS REAL!

20 - Sismograma Seção Sísmica - Evidencia as estruturas e feições geológicas

21 MÉTODOS GEOELÉTRICOS 2 TIPOS BÁSICOS: - SONDAGEM ELÉTRICA VERTICAL (SEV) - CAMINHAMENTO ELÉTRICO (CE)

22 Sondagem Elétrica Vertical (SE) - Medir a a com emprego de eletrodos de emissão e de recepção - Eletrodos de corrente i enviadas por AB - Eletrodos de recepção MN medem o v AB/2 = a NN/2 = b MN <= AB / 5

23 MEDIÇÃO DA RESISTIVIDADE APARENTE: k = fator geométrico relacionado ao espaçamento entre os eletrodos No arranjo Schulumberger:

24 Resultados SE SEV-3 em Alterêdo Oliveira Cutrim; Aldo da Cunha Rebouças, ISSN X; Rev. Bras. Geof. vol.23 no.1 São Paulo Jan./Mar. 2005

25 Perfil Geológico em Alterêdo Oliveira Cutrim; Aldo da Cunha Rebouças, ISSN X; Rev. Bras. Geof. vol.23 no.1 São Paulo Jan./Mar. 2005

26 Caminhamento Elétrico - CE - Analisar a distribuição horizontal da eletrorresistividade aparente em profundidades constantes - Geram-se mapas de isovalores de a - Caminhamento Elétrico Dipolo-Dipolo

27 Exemplo Fernando da F. Xavier XIII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas APLICAÇÃO DA SONDAGEM GEOFÍSICA MÉTODO ELETRORRESISTIVID ADE - NA LOCAÇÃO DE POÇOS TUBULARES PROFUNDOS

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29 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS De Vallejo, L.G. et al. (ed.) Ingeniería geológica / - Madrid [etc.] : Prentice Hall, Hoek, Evert. Practical Rock Engineering, 2000 Edition, Rocha, Manuel. Mecânica das Rochas - Lisboa : LNEC, Sharma, P. V. (1997) Environmental and Engineering Geophysics. Cambridge University Press, Cambridge, ISBN: , 475 pp.