Polarização Induzida: Entenda o que é e como é feita.

A polarização induzida ocorre quando se injeta uma corrente elétrica em um corpo ou partícula metálica, ocorre a transformação da condução iônica para a eletrônica, e vice versa. Ao cortar esta corrente, os íons vão retornar ao seu estado inicial durante um determinado tempo e neste, ocorre uma polarização no corpo.

O que é a polarização induzida e como ela é medida?

O método de polarização induzida (IP) se baseia na medição das variações de voltagem em função do tempo ou da frequência (Telford et al.,1990). Ele é medido quando uma corrente elétrica que circula no terreno é interrompida, após a interrupção dessa corrente, a voltagem entre os eletrodos M e N não decai instantaneamente para zero.

Durante o decaimento para zero, podem surgir concentrações de carga em várias partes do subsolo, estas tendem a retornar à sua posição original, enquanto o voltímetro indica um sinal fraco.

Durante alguns segundos ou minutos (a depender da geologia), uma determinada fração da voltagem inicial permanece no terreno enquanto as concentrações de carga são dissipadas e nesse momento é medida a polarização induzida.

O parâmetro utilizado para medir a polarização induzida é a cargabilidade aparente (Ma) que pode ser expressa em milivolt/volt (mV/V) quando se utiliza IP no domínio frequência e em milisegundos (ms) no domínio tempo.

Tipos de polarização

Polarização Metálica ou Eletrônica

Quando se injeta uma corrente elétrica em um corpo ou partícula metálica, ocorre a transformação da condução iônica para a eletrônica, e vice versa. Ao cortar esta corrente, os íons vão retornar ao seu estado inicial durante um determinado tempo e neste, ocorre uma polarização no corpo.

Esse fenômeno é aplicado na prospecção de minerais metálicos condutores (condutividade eletrônica), pois, os minerais metálicos quando disseminados em uma rocha, fornecem elevada cargabilidade no local onde eles estiverem concentrados.

Polarização induzida

Polarização de membrana

Este fenômeno é característico de rochas com ausência de minerais metálicos e presença de minerais de argila. Neste caso, eles se carregam negativamente, permitindo a passagem apenas de íons positivos, exercendo um efeito membrana.

Observação: É importante citar que as medidas de polarização induzida no domínio do tempo são denominadas de cargabilidade aparente (Ma)

Técnicas e arranjos da polarização induzida

Por ser geralmente aplicada quando ocorre a interrupção da corrente elétrica que é utilizada para o método de eletrorresistividade, a polarização induzida costuma ser utilizada com o mesmo arranjo feito no caminhamento elétrico, para que possa haver um ganho de tempo e produtividade.

Os principais arranjos são: Dipolo – Dipolo e Polo – Dipolo

Arranjo Dipolo-Dipolo:

No arranjo dipolo-dipolo, os eletrodos AB de injeção de corrente e os eletrodos MN de potencial são dispostos segundo uma linha. Este arranjo é definido pelos espaçamentos entre os eletrodos, sendo X=AB=MN.

A profundidade de investigação aumenta de maneira proporcional a distância entre os eletrodos de potencial e de corrente e teoricamente corresponde a R/2.

São realizadas medidas em diferentes profundidades de investigação (n) no ponto de intersecção entre uma linha que parte do centro do arranjo de eletrodos AB e outra que parte do centro do arranjo MN, com ângulos de 45º.

A principal vantagem deste é ser um arranjo simétrico, tendo uma melhor precisão em identificar as anomalias de campo e também facilitando a logística.

Sua maior desvantagem é a baixa razão sinal/ruído, principalmente quando se torna grande a separação entre os pares de dipolos.

Arranjo Polo-Dipolo

polarização induzida

Este arranjo consiste de três eletrodos móveis ao longo do perfil de caminhamento, sendo um de corrente (A) e dois de potencial (MN).

O segundo eletrodo de corrente (B), fecha o circuito mantido fixo a uma grande distância, que é chamada de “infinito”, esta corresponde pelo menos dez vezes a maior abertura entre os eletrodos de MN, com isso há uma garantia que haja uma mínima influência sobre os outros eletrodos do arranjo.

As medidas são realizadas com o eletrodo de corrente (A) fixo e aumentando a distância deste ao dipolo que recebe a corrente (MN).

A vantagem do polo-dipolo é que o sinal recebido pelos eletrodos de potencial neste arranjo é maior do que no arranjo Dipolo-Dipolo para uma intensidade de corrente igual, havendo como consequência uma melhor razão sinal/ruído.

A segunda vantagem é que apenas três eletrodos são móveis e isso facilita a logística em campo.

A principal desvantagem é a assimetria do arranjo e a depender do local, não se tem espaço o suficiente para o eletrodo de corrente (B) ser posicionado no “infinito

Principais Aplicações da polarização induzida

A principal aplicação da polarização induzida é durante uma aquisição geofísica para a prospecção de minerais metálicos.

Geralmente este é método é aplicado em conjunto com a eletrorresistividade, dessa forma após ser medida a resistividade, há uma interrupção na corrente elétrica e é medida a polarização induzida.

Com esses dois métodos, o geofísico pode interpretar aquele perfil geofísico a partir de dados de resistividade e cargabilidade, dessa forma ele consegue relacionar estes dois e obter melhores resultados durante a prospecção mineral.

Com a interpretação a partir de dados de resistividade e cargabilidade, o geofísico diminui a possibilidade de ocorrer a ambiguidade geofísica que é quando dois materiais diferentes podem responder de maneira semelhante a uma propriedade física.

Por exemplo, em uma área podem haver dois materiais condutivos em ambiente saturado, que possuem a mesma resposta ou uma resposta extremamente similar em relação a resistividade, mas quanto a cargabilidade, eles podem apresentar valores mais contrastantes e dessa forma podem ser melhor definidos.

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