Aplicação do método GPR (ground penetrating radar) no estudo de vazios em rochas carbonáticas

Abstract

O presente trabalho utiliza da técnica de GPR (Ground Penetrating Radar) para detectar vazios em rochas carbonáticas no Município de Ourolândia-BA. O munícipio tem como principal fonte de renda a extração de blocos comerciais do perfil calcrete, conhecido como “Mármore Bege Bahia”, ou ainda, Travertino da Bahia ou Marta Rocha. A região de estudo localiza-se na Bacia de Irecê, e nela existem sistemas de cavernas interconectadas sendo considerada um dos principais sítios espeleológicos do Brasil. A extração desta rocha ornamental, como já dito, se dá sobre a formação Caatinga que é constituída por calcários puros muito heterogêneos, o qual se apresenta tanto na forma pulverulenta como na maciça, e este pacote dificilmente supera os 20 metros de espessura. Na aquisição dos dados GPR, foi utilizada uma antena com frequência central de 200 MHz, biestática com configuração de afastamento constante. Foram adquiridos 8 perfis de radar e o processamento destes dados foi realizado utilizando o programa Reflexw (©Sandmeier) seguindo um fluxo básico de processamento de dados de radar, o qual inclui a correção do tempo zero, aplicação de ganhos, filtragem, conversão em profundidade, entre outros. Após o processamento dos dados, os radargramas foram interpretados, sendo possível identificar hipérboles de difração indicativas de irregularidades (ou vazios) e fortes reflexões (com alta amplitude) as quais são indicadores de fortes contatos de impedância (ex. contato rocha–ar ou contato rocha-material-argiloso) causadores da partição das ondas eletromagnéticas que penetram no interior do pacote de rochas. Este estudo é de grande relevância visto que possibilita implantar e planejar a lavra, de modo a evitar os locais com a presença de vazios e/ou fraturas, os quais depreciam, ou mesmo inviabilizam o aproveitamento econômico dos blocos lavrados.

The present work uses the ground penetration radar (GPR) technique to detect voids in carbonate rocks in the city of Ourolândia-BA. The main source of income for the city is the extraction of commercial blocks of the calcrete profile, known as “Marmóre Bege Bahia” or Travertino da Bahia or Marta Rocha. The study region is located in the Irecê Basin, and there are interconnected cave systems, considered one of the main speleological sites in Brazil. The extraction of this ornamental rock, as already mentioned, takes place on the Caatinga formation, which is made up of very heterogeneous pure limestones, which are both powdery and massive, and this package hardly exceeds 20 meters in thickness. In the acquisition of GPR data, a 200 MHz center frequency antenna was used, with a common offset survey configuration. Eight radargrams were acquired and the processing of these data was performed using Reflexw software (© Sandmeier) following a basic radar data processing flow which includes time-zero correction, gain application, filtering, depth conversion, among others. After data processing, the radargrams were interpreted and it was possible to identify diffraction hyperboles indicating irregularities (or voids) and strong reflections (with high amplitude) which are indicators of strong impedance contacts (e.g. rock - air contact or contact rock-clay material) causing the partition of electromagnetic waves that penetrate into the rock package. The current study has great relevance as it makes possible to implement and plan the mining, in order to avoid the sites with the presence of voids and/or fractures, which depreciate, or even prevent the economic use of the mined blocks.