Seções Geoelétricas 2D (Caminhamento ou Imageamento Elétrico)
As Seções Geoelétricas Multipolares são realizadas medindo os valores do campo elétrico em correspondência com um alinhamento de elétrodos equidistantes. O campo elétrico é gerado por um polo de corrente colocado ao interior da linha de medida e deslocado automaticamente ao longo da mesma.
As seções geoelétricas fornecem, portanto, um corte vertical do terreno mediante uma multiplicidade de valores de resistividade aparente conseguidos sobre uma malha regular. A resistividade aparente é definida como relação entre a diferença de potencial ao dipolo de medida e a corrente injetada, multiplicada por um oportuno fator geométrico dependente da posição recíproca dos elétrodos.
Os métodos de prospecção geofísica, em geral, permitem a reconstrução estratigráfica do subsolo utilizando parâmetros físicos que caracterizam as camadas do terreno.
No caso da prospecção geoelétrica, a resistividade elétrica das formações que constituem o subsolo é o parâmetro físico que vai ser estudado. A resistividade é um parâmetro independente das características geométricas da formação litológica à qual se refere, e é definida como resistência elétrica por unidade de volume.
Cada corpo rochoso apresenta um amplo leque de variabilidade dos próprios valores de resistividade: eles dependem do grau de homogeneidade, do nível de alteração e, para rochas litóides, do grau de fraturamento. No caso de terrenos soltos (por exemplo, os depósitos aluviais recentes), a resistividade depende da granulometria, dos fluidos presentes e do conteúdo de sal. Desta regra fazem exceção as argilas que, apesar de compactas, têm sempre valores de resistividade muito baixos: isto è devido, principalmente, às características do retículo cristalino dos minerais que as compõem e ao grau de saturação em água.
Executando as medidas sobre um semi-espaço de resistividade homogênea, o fator geométrico K é aquele valor que faz com que a relação dV/I*K seja exatamente igual ao valor de resistividade do semi-espaço. K é um valor que depende somente da posição dos elétrodos, variando dV/I para os diversos dipolos.
A aquisição dos dados, muito complexa porém relativamente simples de um ponto de vista operacional, é feita por uma instrumentação apropriada em grau de adquirir simultaneamente até 48 canais (Resistivímetro Multicanal ABM AL-48), comandando automaticamente a inversão da corrente.
A seção obtida permite o melhor detalhamento geoelétrico possível do subsolo e é validamente utilizada para localizar cavidades, galerias, anomalias laterais e presença de áreas poluídas, assim como todo tipo de anomalia elétrica do terreno, tanto na vertical como na horizontal.
Cada um dos asteriscos da figura acima corresponde a uma medida de resistividade do subsolo obtida por um diferente par de polos de medida e diversas posições do polo de corrente.
Os dados de resistividade aparente são elaborados com um software capaz de reconstruir os valores reais de resistividade por inversão numérica 2D.
Na prática de campo é frequentemente utilizado o dispositivo eletrôdico “polo-dipolo” apenas descrito: para cada posição do piquete de corrente (no total 48) adquirem-se 13 valores de resistividade aparente sobre 13 dipolos MN de medida de forma praticamente simultânea.
Como exemplo, avalia-se a imissão de corrente no Elétrodo 1 à progressiva “0” m. No caso de uma interdistância eletrôdica de 3 metros, os dipolos de medida são os seguintes:
Esse esquema de aquisição é aplicado tanto para os dipolos a progressivas maiores do polo de corrente como para os dipolos a progressivas menores, por um total máximo de 20 medidas para polo de corrente.
As interdistância eletrôdica de 3 metros permite investigar os terrenos até cerca de 25 metros de profundidade, com um detalhe decrescente com a profundidade.
A figura acima ilustra os resultados da pesquisa da seguinte forma:
1. O primeiro par de seções pequenas traz as resistividades aparentes medidas (direita) e calculadas (esquerda) do modelo de resistividade real mostado na terceira linha e relativas aos dipolos medidos à esquerda do polo de corrente (dipolos diretos).
2. O segundo par de seções pequenas traz as resistividades aparentes medidas (direita) e calculadas (esquerda) do modelo de resistividade real mostado na terceira linha e relativas aos dipolos medidos à direita do polo de corrente (dipolos inversos).
Destas:
- As seções à direita ilustram sempre os valores de resistividade aparente efetivamente medidos, portanto, os dados experimentais. Em correspondência de cada medida é também desenhada uma pequena cruz branca. Notam-se 13 níveis de dados para 13 profundidades diferentes e logaritmicamente crescentes;
- As seções à esquerda foram obtidas do modelo matemático aplicado ao modelo de resistividade.
A mais ou menos perfeita coincidência das seções à esquerda (calculadas) e à direita (medidas) corresponde graficamente ao erro “rms” final do processo de iteração.
3. O modelo de resistividade real do terreno é o resultado da inversão numérica dos dados experimentais e é mostrado na terceira linha. Esta seção constitui o resultado final do procedimento de inversão que, a partir das resistividades aparentes medidas (diretas e inversas), produz uma única seção de resistividade real;
4. Finalmente, a última seção em baixo traz a interpretação estratigráfica da seção de resistividade real. Neste caso, a interpretação mais oportuna corresponde à simplificação do modelo numérico contínuo através de superfícies delimitadas.