Análise de dados da resistividade complexa aparente conjugando polarização induzida espectral e acoplamento eletromagnético

Abstract

O método da polarização induzida espectral se destaca por fornecer diversas informações geofísico-geológicas através dos parâmetros de polarizabilidade, viabilizando a discriminação mineral no âmbito da exploração mineral. Embora constitua um dos principais ruídos nas medidas desse método, o acoplamento eletromagnético entre eletrodos de corrente e potencial também é capaz de auxiliar na compreensão do cenário geológico. Dessa forma, a maneira mais adequada de lidar com tais dados espectrais é o estudo integrado desses dois fenômenos, levando em conta suas particularidades. Propomos analisar a influência recíproca entre eles através de dados de impedância elétrica mútua e de resistividade complexa aparente sob um arranjo de dipolos elétricos no domínio da frequência. O objetivo é estimar os parâmetros geoelétricos que possibilitem a discriminação mineral. Nesse sentido, são implementadas formulações da impedância elétrica mútua para modelar e interpretar as respostas espectrais de modelos de terra homogênea e de η-camadas. Para a modelagem de meios polarizáveis, é empregado o modelo de resistividade complexa de Dias ou sua versão expandida que abrange o acoplamento eletromagnético. Através do método de inversão Gauss-Newton, os dados de impedância mútua foram invertidos para a determinação da resistividade complexa aparente. A análise de ρ a em diferentes modelos de 3 camadas revela padrões espectrais específicos a variar pelas configurações geométricas adotadas. Os métodos dos Mínimos Quadrados e Very Fast Simulated Annealing se complementam na inversão de ρ a e na estimativa dos sete parâmetros da versão expandida do modelo de resistividade, que são apresentados em pseudo-seções. O estudo foi aplicado em dados reais das áreas de Vermelhos, Baixa Funda e Sussuarana, localizadas no Distrito Cuprífero do Vale do Curaçá. Os espectros de ρ a em Vermelhos e Baixa Funda exibiram comportamentos mais similares, enquanto Sussuarana se distinguiu por apresentar sinais de IP mais intensos. Nas pseudo-seções das três áreas, o parâmetro ρ 0 manifestou um aumento da resistividade com a profundidade. Quanto ao efeito de IP, o parâmetro mais representativo foi a cargabilidade m W , cujas anomalias coincidiram com regiões de resistividades anômalas, com destaque para uma anomalia detectada em Sussuarana.

Induced polarization is characterized by providing geophysical and geological information through polarization parameters, making possible the mineral discrimination in the scope of mineral exploration. Although represents one of the main noises in measurements of this method, electromagnetic coupling between current and potential electrodes also contributes to the understanding of the geological scenario. Thus, the most appropriate way to deal with such data is an integrated study of these two phenomena, taking into account their particularities. We propose to analyze the reciprocal influence between them by means of the mutual impedance and apparent complex resistivity data considering an array of electric dipoles in the frequency domain. The objective is to estimate the geoelectric parameters that allow mineral discrimination. For this purpose, mutual impedance formulations are implemented in order to model and interpret the spectral responses of homogeneous and -layered Earth. In the case of polarizable media, we employ the Dias complex resistivity model or its expanded version covering the electromagnetic coupling. With the Gauss- Newton inversion method, the mutual impedance data are inverted for the determination of the apparent complex resistivity. The analysis of a in different 3-layer models reveals specific spectral patterns according to the geometric configuration adopted. The least squares and VFSA methods perform the inversion of a and the estimation of the seven parameters of the expanded resistivity model, which are presented in pseudo-sections. The study was applied to real data of Vermelhos, Baixa Funda and Sussuarana areas, located in the Copper District of Vale do Curaçá. The a spectra in Vermelhos and Baixa Funda exhibited similar behaviors, while Sussuarana distinguished by showing more intense IP signals. In the pseudo-sections of the three areas, the 0 parameter revealed an increase in resistivity with depth. As for the IP effect, the most representative parameter was the chargeability mW, whose anomalies coincided with regions of anomalous resistivities detected in Sussuarana.