Geofísica Aplicada

Engenharia

Em projetos geotécnicos, a aplicação de métodos geofísicos nas engenharias ambiental, civil e de minas tem sido uma grande aliada no estudo de solos e substratos rochosos.

A localização, construção e instalação de determinadas obras de engenharia dependem muitas vezes da presença ou não de estruturas geológicas importantes. Estas estruturas estão associadas geralmente a falhas, fraturamentos, zonas de alteração, cavidades preenchidas ou vazias, contatos litológicos etc. Além disso, padrões de fluxo de fluídos em subsuperfícies e a heterogeneidade geológica podem afetar significativamente a resistência, estabilidade e confiabilidade das fundações de construções e das estruturas subterrâneas.

Quando estes fatores não são identificados e estudados devidamente, podem prejudicar e até inviabilizar projetos de construção civil, acarretando, em muitos casos, grandes prejuízos financeiros.

Diante disso, a geologia local deve ser levada em conta nas fases de desenvolvimento, construção e avaliação de construções como, por exemplo, edifícios, pontes, obras viárias, obras subterrâneas (túneis e gasodutos), barragens, minas, aterros, entre outros.

A geofísica aparece, portanto, como uma ferramenta de extrema importância na prevenção, caracterização e estudo dos materiais geológicos em subsuperfície. Abaixo, seguem alguns exemplos de aplicação dos métodos geofísicos.

Prospecção Mineral

A prospecção mineral é o nome dado à tentativa de descoberta e/ou ampliação de jazidas com finalidade de extração de materiais provenientes de depósitos minerais. Para tanto, se faz necessário um conjunto de atividades e estudos por meio dos quais são indicados possíveis alvos para pesquisas. As atividades propostas se dividem entre métodos indiretos (ensaios geofísicos e imagens de satélite) e os métodos diretos (reconhecimento geológico e coleta de amostras em campo e, em última etapa, sondagens mecânicas).

Em todas as etapas, o objetivo é encontrar “trends” mineralizados e/ou anomalias geofísicas bem definidas, capazes de representar uma estrutura geológica consistente. Uma vez identificadas áreas com alta probabilidade de conter minérios, realiza-se sondagens mecânicas para atingir a profundidade da zona mineralizada e, assim, determinar suas características.

A geofísica aplicada para esse fim concentra-se em ensaios de sísmica de refração (para identificar topo rochoso) e/ou na investigação de possíveis variações em propriedades eletromagnéticas, que podem ser oriundas de corpos mineralizados. No Brasil, o principal foco de exploração é o minério de ferro, uma vez que, conforme o US Geological Survey e a UNCTAD (Conferência das Nações Unidas para o Comércio e o Desenvolvimento), o país é o segundo maior produtor mundial, ficando atrás apenas da China. Em outra frente de exploração, a Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), por exemplo, utiliza-se da geofísica na descoberta de depósitos de estanho, calcário e dolomita.

Os métodos geofísicos reduzem significativamente o risco exploratório e contribuem para otimizar a elaboração de mapeamentos geológicos, fornecendo dados apurados e confiáveis.

A pesquisa mineral encerra-se em qualquer uma de suas etapas ou, na melhor das hipóteses, com a cubagem da jazida encontrada, a qual poderá transformar-se em mina, se e quando os estudos de viabilidade econômica forem positivos.

Hidrogeologia

A Hidrogeologia é responsável pelo estudo do manejo, avaliação e aproveitamento dos recursos hídricos subterrâneos.

Vivemos num contexto de esfera mundial onde a água tem se tornado cada vez mais um dos bens mais preciosos para a humanidade. Diante disso, nota-se uma crescente preocupação com a sustentabilidade dos recursos hídricos e a criação e/ou manutenção de ambientes mais saudáveis. Além da constante atenção a estes fatores, nos deparamos também com os vários problemas oriundos das mudanças climáticas globais e da elevada demanda por água nas mais diversas atividades urbanas, agrícolas e agroindustriais.

Quanto às aplicações práticas dos estudos relacionados a essa área, a geofísica, juntamente com dados geológicos, hidrogeológicos, hidroquímicos, muitas vezes adquiridos a partir de poços de monitoramento, pode auxiliar a obter informações necessárias ao bom aproveitamento e proteção destes depósitos subterrâneos de água.

Além disso, as técnicas geofísicas contribuem para compreender as características litológicas, estratigráficas e estruturais de solos, sedimentos e rochas, o que permite entender, por exemplo, o processo de infiltração da água no subsolo, a forma como as unidades geológicas armazenam e transmitem a água subterrânea e as influências nos seus aspectos relativos à quantidade e qualidade.

Meio Ambiente

Diante de um cenário de preocupação com a qualidade ambiental, e em contraste com diversas atividades depredatórias e, portanto, irresponsáveis, surge a necessidade de se fazer estudos constantes e específicos capazes de identificar e alertar sobre iminentes desastres ambientais de pequena ou grande escala.

Nesse contexto, a geofísica atua em conjunto com outras áreas da ciência na avaliação e busca de soluções que possam minimizar os efeitos danosos causados pela disposição de resíduos em interação direta com o meio ambiente.

Em colaboração com a causa, os métodos geofísicos são de natureza não invasiva (não afetam e não destroem camadas selantes naturais ou artificiais), além de oferecerem baixo custo, rapidez e facilidade de aplicação dos ensaios, tornando-os particularmente adequados para aplicação no estudo de tais problemas.

De forma geral, a utilização das técnicas geofísicas, por exemplo na caracterização de uma área afetada por substâncias poluentes, consiste na obtenção de informações a respeito da detecção e mapeamento da extensão da área afetada, profundidade da zona saturada, direção do fluxo subterrâneo e profundidade do substrato rochoso inalterado. Em alguns casos, informações mais específicas podem ser importantes, como velocidade de fluxo, presença de fraturas, fluxo na zona saturada, avaliação de interação entre os poluentes e o meio físico, detecção de tipos específicos de materiais em áreas de disposição de resíduos, definição da espessura e estrutura de depósitos de resíduos. Deste modo, o estudo dessas características possibilita a avaliação do nível de poluição do local para orientar medidas de monitoramento e remediação da área afetada.

O fator determinante na escolha do método geofísico adequado ao estudo de um local com problema de poluição ambiental refere-se ao tipo de informação necessária para avaliação do problema. Vários métodos geofísicos são aplicados em estudos ambientais, mas o maior potencial de aplicação é apresentado atualmente pelas técnicas da eletrorresistividade e polarização induzida.

Consultoria em Geofísica

A Nova Geotec Geofísica atua na área de consultoria auxiliando seus clientes em:

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Métodos

GEOFÍSICA APLICADA

A Geofísica Aplicada é uma importante ferramenta de investigação em projetos de engenharia, na geotecnia e em estudos relacionados ao meio ambiente.

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MÉTODOS SÍSMICOS

Métodos sísmicos são os tipos de levantamentos geofísicos mais comumente usados para fins de engenharia.

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MÉTODOS ELÉTRICOS

Os métodos elétricos de prospecção geofísica utilizam parâmetros elétricos de solos e rochas, como condutividade, resistividade, potencial espontâneo, polarização, para investigar a geologia de subsuperfície.

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Ground Penetrating Radar - GPR

O Radar de Penetração no Solo (Ground Penetrating Radar - GPR) é um equipamento recente, que originou uma nova metodologia para a caracterização de propriedades das rochas e estruturas a pequenas profundidades com uma grande resolução.

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