Polarização induzida

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Origem da polarização Induzida

A maioria dos autores concorda em distinguir duas origens possíveis para a polarização induzida:

1-Polarização Metálica ou Eletrónica

Este tipo de polarização, ocorre que na superfície limite de um corpo ou partícula metálica submetida a uma corrente eléctrica, tem-se uma passagem da condução iônica para a eletrónica, vice-versa. Isto resulta no facto de que em duas superfícies opostas do corpo sejam produzidas concentrações de íons, as quais não cederam suas cargas ao corpo, ou seja, não tomaram elétrons do corpo nem cederam.

Ao se cortar essa corrente, a distribuição dos íons se modifica e volta a seu estado inicial levando, para isto, um certo tempo, durante o qual existe uma polarização no corpo, atribuída aos seus efeitos observados. O fenómeno IP é mais intenso quanto menor a condutividade eléctrica entre os grãos minerais.

[pic 1]

Fenómeno de Polarização metálica

Modo de ocorrência

Este fenômeno ocorre em rochas contendo:

- Minerais metálicos disseminados ou

- Minerais com capacidade de promover a troca iônica em contato com a solução eletrolítica preenchendo os poros.

Aplicações

Este fenómeno pode ser utilizado, na prática, na prospecção de minerais metálicos condutores, os quais nãos precisam apresentar uma boa continuidade eléctrica.

Vantagens

As mineralizações finamente disseminadas em uma rocha fornecem respostas muito intensas e isto constitui a grande vantagem da polarização induzida com relação aos outros métodos geoelétricos, tais como, eletrorresistividade e electromagnético.

2-Polarização de Membrana

Este fenómeno ocorre em rochas carentes de substâncias metálicas, isto é devido a uma diferença de mobilidade entre os ânions e cátions, produzida pela presença de minerais de argila.

Tais minerais se carregam negativamente, atraindo uma nuvem catiónica que permite a passagem dos portadores positivos mas não dos negativos, exercendo o efeito de uma membrana.

Assim, são produzidos gradientes de concentração que levam um tempo a desaparecer depois de suprimida a tensão exterior, e que originam, portanto, uma sobretensão residual.

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IP- Domínio do tempo

Ao se aplicar corrente eléctrica no solo, cria-se uma diferença de potencial ΔV primária, consequentemente, é provocado uma polarização do mesmo. A diferença de potencial primária (ΔVp) não se estabelece e nem se anula instantaneamente quando a corrente é emitida e cortada em pulsos sucessivos. Varia com o tempo na forma de uma curva delta ΔVip=f(t)

Esta curva, liga a assíntota ΔVp em regime estacionário com a assíntota zero após o corte de corrente. A amplitude de um valor ΔVip (t) está directamente ligada à maior ou menor capacidade que os terrenos tem de se polarizarem, constituindo-se, portanto, na base do método. Esta capacidade de polarização constitui a suscetibilidade IP dos materiais da terra.

[pic 3]

Fenómeno da IP Tempo

As medições de I.P no domínio temporal envolvem a medição do decréscimo da voltagem após a corrente ter sido desligada. O parâmetro mais usado é a cargabilidade M, definida como a área A abaixo da curva de decaimento, estendida a um certo intervalo de tempo Δt, normalizada pela ΔVc contínua (porque o M depende da ΔV inicial).

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A cargabilidade M, é medida num dado intervalo de tempo pouco depois de a corrente ter sido desligada. A área A é medida pelo aparelho.

IP-Domínio Frequência

Mede a variação da resistividade aparente do subsolo. Estas camadas do subsolo têm como resistência 0-10 hz. Pertencentes as régios onde não induzidas.

Geralmente são medidas duas efeitos actuantes:

- Efeito de Frequência Por Idade

- Factor Metal

Efeito de Frequência Por Idade (PFE)

É definido por:

[pic 5]

Este Factor PFE em relação a frequência de resistividade inferior e, consequentemente, elimina, ate certo ponto a variação do efeito IP com a resistividade efectiva da rocha hospedeira.

Um método comum de medições IP e Pseudomom, em que as leituras são representada de modo a refletir a profundidade da Penetração.

Onde:

são as resistividade aparentes mediadas nas camadas no intervalo de frequência de 0.1 a 10Hz.[pic 6]

Factor Metal (MF)

É definido por:

[pic 7]

Método do potencial espontâneo

É um método geoelétrico de campo natural passivo, medido em dois pontos da superfície, baseado no facto de que em determinadas condições, heterogeneidades condutoras de subsolo, se polarizam, convertendo-se em verdadeiras pilhas elétricas que originam, no subsolo, correntes elétricas. Estas correntes produzem uma distribuição de potenciais observáveis na superfície de terreno, e que indicariam a presença do corpo polarizado.

O potencial natural ou espontâneo (SP) é causado por actividades eletroquímicas ou mecânicas. A água subterrânea é o agente mais importante do mecanismo de geração do SP.

Os potenciais podem estar associados à presença de corpos metálicos, contatos entre rochas de diferentes propriedades eléctricas, atividade bioelétrica de materiais orgânicos, gradientes térmicos e de pressão nos fluidos de subsuperfície (GALLAS, 2000).

Dentre os vários fenômenos descritos na literatura (ORELLANA, 1972) para conceituar este método, um dos principais causador dos