aula potencial espontaneo

8/20/2019 Aula Potencial Espontaneo

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Universidade Federal de Ouro Preto– UFOPGEO254 - Engenharia de Minas

Prof. Sergio Jr. S. Fahin

Ouro Preto-MG – 2! Se"estre#2$%5

GEO254 - Prospecção Geofísica

Potencial Espontâneo


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Métodos elétricos envolvem a detecção, na superfície, deefeitos provocados pelo fluxo de correntes elétricas no

terreno.

Possibilitam a medição de correntes e potenciais naturais

ou gerados artificialmente. Existe uma grande variedadede maneiras de se realizar tais medições, o ue confere

aos métodos uma grande versatilidade.

!s principais propriedades físicas envolvidas são a

condutividade elétrica e a resistividade elétrica.

Essas propriedades variam amplamente nos diferentes

tipos de roc"as e minerais, o ue torna possível o uso dos

métodos elétricos em prospecção geofísica.

Introdução


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Condutividade Elétrica

#lassificação dos materiais

Condutores > 105 S/m (Siemens por metro) Isolantes < 10-8 S/m Semi condutores tm condutividades intermedi!rias

Condutores (li"a#$es met!licas)% metais nativos$cobre, ouro, seguidos de platina, índio, %smio e ferro uecomo elementos nativos são extremamente raros&, sulfetosmet'licos, grafita e alguns %xidos.

Propriedades Elétricas


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! condutividade elétrica relaciona(se aos mecanismosde propagação de corrente elétrica nos materiais.

condução eletrônica ( minerais met'licos na matriz da

roc"a,

condução eletrolítica ( íons em poros e fissuras da roc"a

condução dielétrica ( ocorre em isolantes ou mauscondutores. )m campo elétrico externo vari'vel provocaum peueno deslocamento do elétron em relação aon*cleo.



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! condutividade elétrica dos solos e roc&as ue

possuem condutividade eletrolítica é afetada

principalmente por uatro fatores+

composição mineral%gica-

porosidade-

teor em 'gua-

uantidade e natureza dos sais dissolvidos.



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Resistividade e condutividade elétrica dos ateriais !eol"!icos


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'otenciais elétricos naturais ou espontneos ocorrem na

subsuperfície terrestre, e são causados por atividade

eletrou*mica e eletrocinética.

uatro mecanismos principais ue produzem esses potenciais+

potencial eletrouímico ou eletrocinético proc. mec/nico

potencial de difusão $0unção líuida&

potencial de membrana $ou de fol"el"o& proc. uímicos

potencial de mineralização

'otenciais Elétricos +aturais


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#

$

%

P r o d u ç ã o d e p o t e n c i a i s d e e l e t r o f i l t r a ç ã o p o r d e s c e n s u F l e c h a s c h e i a s a z u i s - f l u x o d a á g u aF l e c h a s p r e t a s p o t i l h a d a s - l i n h a s d e c o r r e n t e e l é t r ic a

'otencial associadoao ,luo de !"uasu.terrnea.

! 'gua carreia osc'tions, mas os/nions permanecemadsorvidos nas

paredes dos capilares( aparecem centrosnegativos nas partesdo auífero maiselevadas

topograficamente.

Potencial Eletrocinético (potencial de fuxo)


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'otencial eletrocinético éproduzido em todos os tiposde terreno, porém o potencialgerado é normalmente fraco.

#

$

%

P r o d u ç ã o d e p o t e n c i a i s d e e l e t r o f i l t r a ç ã o p o r d e s c e n s u F l e c h a s c h e i a s a z u i s - f l u x o d a á g u aF l e c h a s p r e t a s p o t i l h a d a s - l i n h a s d e c o r r e n t e e l é t r i c a

Casos particulares% zonasde fratura e roc"as muitoperme'veis $areias,arenitos alterados&, fluxo

intenso de 'guassubterr/neas em terrenosacidentados potenciais maisintensos $centenas dem123m&.



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'ossi.ilidades deaplica#o da potencialeletrocinético%

4luxo subterr/neo$regiõesc'rsticas, zonasfraturadas&

5ocalização e estimativada fuga d6'gua embarragens.



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S&o onheidos 'oteniais fortes (% a 2 )* so+re de',sitos de'irita "agnetita alo'irita "agnetita e grata ou se/aor'os geol,gios o" ondutividade eletr0nia.

1 teoria "ais aeita so+re sua orige" a atual"entedeno"inada de Ge+ateria (Geo+atter3 * 'ostulada 'or Sato e

Moone3 (%$*.

Duas reações eletroquímicas de sinais opostos:

- 1+ai6o do 78vel d9:gua o6ida;&o nos ado

- 1i"a do 78vel d9:gua oorre redu;&o das su+st?nias nasolu;&o

Potencial de mineralização


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7essa forma, a teoria baseia(se no fato de corpos condutorespolarizarem(se, funcionando como pil"as elétricas, ue geram

correntes elétricas no subsolo.

- or'os +ons ondutoreseletr0nios geral"ente o"ontinuidade eltria e" seuinterior@

- ano"alias negativas na

'ro6i"idade do e6tre"osu'erior do or'o@

- d.d.'. total o+servadaentenas de ") ('ode"oorrer valores su'eriores a %)*@

- or'o deve /a>er ao "enose" 'arte na >ona de o6ida;&o@

- SP relativa"ente est:vel no

te"'o.


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eletrodoporoso

eletrodoporoso

voltímetro

étodo do Potencial Espont!neo


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"omo se mede esse potencial elétrico#

E$E%&'D' '*P'$+&,-./E$



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Mult8"etro

Eletrodos n&o-'olari>:veisP+#P+Al2

7ote+ooB

Enterrados o" la"a+enton8tia

1gua C DAl C entonita

"omo se mede esse potencial elétrico#


+ medida é dada em /olt (/)


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+rran0os de campo

nia dos Gradientes

nia dos Poteniais


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eali>a;&o dos ensaios 'ara ela+ora;&o de 'ers e "a'as

%écnica dos Potenciais

R e f e r ê n c i a

0 1 2 3 4 5 ! "

+rran0os de campo

Medir sucessivamente as diferenças de potencial

ΔV1 = V(REF,1) ; ΔV = V(REF,) ; ΔV! = V(REF,!) ; " ;


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eali>a;&o dos ensaios 'ara ela+ora;&o de 'ers e "a'as

%écnica dos 1radientes

R e f e r ê n c i a

0 1 2 3 4 5 ! "

+rran0os de campo

Medir sucessivamente as diferenças de potencial

ΔV1 = V1 #V$ , ΔV = V #V1 , "


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Polari>a;&o dos eletrodos

1lta resistHnia de ontato do solo#eletrodo

Aonetores eltrios o6idados

Ieriva e" fun;&o do te"'o

2ontes de erros


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Efeitos to'ogr:os

1terra"entos

Aorros&o de "etal enterrado

Aorros&o de siste"as de 'rote;&o

Poteniais eletro=u8"ios

Poteniais de


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ualitativa

Esti"ativa +aseada for"a do 'erl e "a'as

uantitativaK Modelos 2I de or'os si"'les

K Fontes di'olares vertiais (SP 'r,6i"o de falhas efraturas*

,nterpretação


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Exemplos de aplicação * Prospecção mineral


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Exemplos de aplicação * Prospecção mineral


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#oldie$ %& '2002( )elf-potentials associated *ith the +anacocha high-sulfidation gold deposit in

,eru$ #eophsics$ !'3(. "4/"&

E&eplos de aplicação - Prospecção ineral


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Exemplos de aplicação * 1eolo3ia deEn3en4aria


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' sinal de potencial espont!neo eminvesti3ações am5ientais

audet$ et al& '2004(& #round*ater redox conditions and conductiit in a containant plue fro geoelectrical

inestigations. drolog and arth )ste )ciences$ "$no& 1$ "/22$ doi. 10&5146hess-"-"-2004&

- 4'' (


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' sinal de potencial espont!neo eminvesti3ações am5ientais


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E&eplos de aplicação - Estudos a)ientais


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E&eplos de aplicação - Estudos *idro!eol"!icos


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6i5lio3ra7a "onsultada

AOL7 .F. - %$ - he self-'otential "ethod for environ"ental andengineering a''liations. Geothenial and Environ"ental Geo'h3sis

(Mnvestigations in Geo'h3sis n. 5*-)ol.M Soiet3 of E6'loration Geo'h3sis ''.%2N-%45.

MSOM J. – % – Field Geo'h3sis. Geologial Soiet3 of Oondon Qand+ooB . Jonh Lile3 R Sons %2 '.

7US J.E.@ AO A.E. – 2$$2 - Self-'otentialT he ugl3 duBling of

environ"ental geo'h3sis. he Oeading Edge So. E6'loration Geo'h3siists ulsa v. 2% no. 5 '. 44-45%.

OE171 E. - %N2 - Pros'eion Geoeletria en Aorriente Aontinua . Ed.Paraninfo Madrid 52'.

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SQ1M1 P.). – %N – Environ"ental and 1''lied Geo'h3sis. Aa"+ridgeUniversit3 Press 4N5 '.

L1I S.Q. - %$ - esistivit3 and ndued Polari>ation Methods. Geotehnial

and Environ"ental Geo'h3sis )olu"e %T evieV and utorial Soiet3 of

aula potencial espontaneo

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