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

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.

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.

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)

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

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.

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

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.