S U M Á R I O

CANADA-BRAZIL COOPERATION
COOPERAÇÃO BRASIL-CANADÁ

Canadian International Development Agency (CIDA) - Agência Brasileira de Cooperação (ABC)
ABAS - Comunidade Solidária - CPRM - GSC

PROJETO AEROGEOFÍSICO ÁGUA SUBTERRÂNEA NO NORDESTE DO BRASIL

Relatório Final do Levantamento e Processamento dos Dados Magnetométricos e Eletromagnetométricos e Seleção das Anomalias Eletromagnéticas

APRESENTAÇÃO

por

Yvon Maurice (GSC/PROASNE)

Luis Mourão (DIGEOF/CPRM)

O levantamento aerogeofísico eletromagnetométrico-magnetométrico-VLF-EM apresentado neste relatório foi executado como parte do Projeto Água Subterrânea no Nordeste do Brasil (PROASNE-BRASIL), um projeto multidisciplinar e de multiparceria de transferência de tecnologia sob a liderança conjunta do Serviço Geológico do Brasil (CPRM) e do Geological Survey of Canada (GSC), através do suporte financeiro parcial da Canadian International Development Agency (CIDA). O projeto foi aprovado pela CIDA e pela Agência Brasileira de Cooperação (ABC)/Ministério das Relações Exteriores em abril de 2000 com vistas a introduzir modernas tecnologias no nordeste do Brasil que possam desenvolver e melhor administrar os recursos hídricos subterrâneos naquela região com tendência a seca. Esta iniciativa também teve o apoio da Associação Brasileira de Águas Subterrâneas (ABAS), da Superintendência para o Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE) e o Programa Comunidade Solidária.

O PROASNE-Brasil traz consigo uma vasta gama de especialistas e instituições técnica e socialmente motivadas, brasileiras e canadenses, privadas e públicas, a trabalharem na direção do objetivo comum de melhorar as condições de vida na região nordeste do Brasil, provendo-a de soluções sustentáveis para os problemas causados pela seca. Entre as tecnologias que oferecem melhores perspectivas destaca-se a geofísica aérea, especificamente os métodos eletromagnéticos no domínio da freqüência, que se constituem em uma ferramenta potencial de grande valor para mapear a distribuição dos recursos hídricos subterrâneos nos ambientes de embasamento cristalino que se estendem por cerca de 80 por cento dos milhões de quilômetros quadrados do nordeste brasileiro afetado pela seca. A água subterrânea encontrada neste ambiente é levemente salina e, consequentemente, é esperado que a mesma se comporte como condutor em um campo eletromagnético induzido.

O presente projeto é, provavelmente, o primeiro realizado por helicóptero – levantamento eletromagnetométrico (domínio da freqüência) e magnetométrico – conduzido para água subterrânea nas condições geológicas (ambiente de aqüiferos situados em rochas cristalinas pré-Cambrianas fraturadas) e climáticas que caracterizam o nordeste do Brasil e, consequentemente, pode ser considerado pioneiro no uso desta tecnologia. Geofísicos canadenses e brasileiros trabalharam juntos para determinar os parâmetros do levantamento mais apropriados, otimizar as operações de campo e proceder ao controle de qualidade dos produtos, os quais continuarão a trabalhar com vistas à interpretação dos resultados e trabalhos de geofísica terrestre para detalhamento dos alvos selecionados. Este procedimento garantirá que ambas as partes aprendam o possível de cada uma, bem como esta metodologia poderá ser otimizada para atender as necessidade locais. Esta tecnologia possui grande potencial para ser aplicada em outras regiões áridas e semi-áridas do mundo e deve ser considerada como um instrumento de assistência social e de desenvolvimento.

Três áreas – piloto, uma em cada um dos três estados separados do nordeste do Brasil, foram escolhidas para testar a metodologia e avaliar sua eficiência. Elas são referenciadas pelo nome da mais próxima cidade da área do levantamento: Juá, no estado do Ceará, Serrinha, no estado do Rio Grande do Norte e Samambaia, no estado de Pernambuco. A superfície total da área levantada foi 357,9 km². Com o espaçamento das linhas de vôo de 100m e das linhas de controle de 500m, a quilometragem total voada foi de 4.465,7.

Em 16 de fevereiro de 2001 o contrato nº 002/PR/01 foi assinado entre o Serviço Geológico do Brasil (CPRM) e a Lasa Engenharia e Prospecções S.A. para o levantamento aerogeofísico eletromagnetométrico (domínio da freqüência) e magnetométrico (campo total). O projeto foi financiado pela CPRM (50%) e pela CIDA (50%), através do GSC.

A fase de aquisição de dados foi executada entre os meses de março a maio de 2001, com emprego de uma aeronave (helicóptero) Helibrás, modelo HB-350 (Esquilo), equipada com:

a) Sistema eletromagnetométrico no domínio da freqüência (FDEM) de 5 freqüências, Aerodat DSP 99, com sensor rebocado por um cabo de 30 m (towed bird), com a seguinte configuração: três pares de bobinas horizontais coplanares (CP1-874,3/865,0 Hz; CP2-4.865/4.834 Hz; CP3-33.645/33.086 Hz) e dois pares de bobinas verticais (CX1-918,5/924,0 Hz; CX2-4.443 Hz/4.525 Hz). O sistema permite 10 leituras por segundo das componentes fase e quadratura de cada uma das cinco freqüências;

b) Sistema aeromagnetométrico de vapor de césio, Geometrics G-822, com sensor rebocado a uma distância de 30 m, acoplado ao sensor EM, e realizando 10 leituras do campo magnético total a cada segundo;

c) Sistema VLF, Totem Hertz, modelo 2A, de dois canais, realizando medições do campo VLF em fase e quadratura a cada 0,1 segundo, das seguintes estações: NAA - 24,0 kHz (Cutler, Maine, EUA) e NLK - 24,8 kHz (Seattle, Washington, EUA).

O levantamento de dados foi concluído em 01.05.2001 e totalizou 4.465,7 km de perfis eletromagnetométricos-magnetométricos. As linhas de vôo (LV) e de controle (LC) foram espaçadas de 100m e 500m, respectivamente. As direções da linhas foram E-W (LV) e N-S (LC). Uma alta precisão de posicionamento das informações foi obtida com sistema GPS Novatel, de 12 canais.

O software GEOSOFT OASIS MONTAJ 5.1foi usado para o processamento dos dados, além das rotinas de pré-processamento e de processamento de dados eletromagnetométricos proprietárias, disponibilizadas à Lasa pela Fugro Canadá. Os dados magnetométricos foram corrigidos da variação diurna, nivelados usando as interseções com as linhas de controle, micronivelados e removidos do IGRF para obtenção do campo magnético total residual. Os dados de EM foram corrigidos da deriva e processados para a determinação da condutividade aparente. Estes últimos foram calculados para cada freqüência a partir das componentes em fase e quadratura, usando um modelo de semi-espaço em pseudo‑camadas. A informação de VLF foi reduzida para corrigir as interferências e desníveis comuns a este método.Redução foi também aplicada para a determinação do nível base e obtenção de anomalias VLF das componente em fase e quadratura.

O levantamento aerogeofísico gerou um considerável número de mapas de contorno e imagens de dados eletromagnetométricos e magnetométricos, os quais são apresentados nas escalas 1:10.000 e 1:20.000. Os mapas também mostram a planimetria básica, anomalias EM e os eixos dos condutores. A lista dos mapas produzidos são mostrados a seguir:

a) Mapa de condutividade aparente (EM) da freqüência nominal de 4.500 Hz. Os eixos dos condutores e os símbolos indicativos das anomalias EM estão superpostos a esse mapa.

b) Mapa do campo magnético total (reduzido do IGRF), campo magnético total reduzido ao polo e do sinal analítico do campo magnético total. Os eixos dos condutores e os símbolos indicativos das anomalias EM estão superpostos ao mapa do campo magnético total (reduzido do IGRF).

c) Mapa do modelo digital do terreno (pseudo-topográfico) contendo a imagem superposta ao mapa base e aos traços das linhas de vôo.

Os dados digitais finais do levantamento foram gravados em CD-ROM, em arquivos ASCII, no formato XYZ da GEOSOFT OASIS MONTAJ 5.1. Estes arquivos contém as seguintes informações: brutas e processadas do campo magnético total, das componentes fase e quadratura das cinco freqüências EM e dos parâmetros VLF (em fase e quadratura). Acrescente-se a estas as informações relativas à altura, altitude, posicionamento GPS e registros da estação - base magnetométrica. Outros arquivos contêm os dados em grid , como os de condutividade aparente calculados para as cinco freqüências e para as anomalias EM.

Os dados aerogeofísicos gerados por esse projeto estão previstos ser usados pelos técnicos envolvidos no PROASNE-Brasil, para interpretação, detalhamento e seleção de alvos para a locação de poços de teste pelas organizações envolvidas no programa. Prevê-se que tais procedimentos, quando totalmente desenvolvidos e otimizados, aumentarão significativamente a taxa de sucesso na perfuração de novos poços produtores de água nas áreas levantadas. Outras aplicações podem incluir a seleção de locais para o Armazenamento e Recuperação de Aqüiferos / Aquifer Storage and Recovery (ASR), tecnologia atualmente sendo desenvolvida e adaptada para as condições da região nordeste do Brasil por uma companhia canadense em colaboração com os parceiros do PROASNE no Brasil.

Um dos mais importantes impactos previstos na utilização da geofísica aérea para a exploração de água subterrânea no nordeste do Brasil é que esta metodologia venha a encorajar a exploração de água subterrânea em toda a região, não somente próximo às comunidades como é o caso atual. Este procedimento deve aumentar de forma significativa a quantidade de recursos hídricos disponíveis na região. Fica evidente que tal expansão em área a ser desenvolvida vai requerer uma nova postura para a gestão da água, incluindo o custo para trazer a água de locais mais distantes, freqüentemente sem energia elétrica, para os locais de consumo. Para este caso, o PROASNE-Brasil está promovendo um amplo uso de energia solar para bombear e dessalinizar água subterrânea para o consumo humano e uso na agricultura.

Relatório completo (7.8 MB)

Geological Survey of Canada (GSC) Serviço Geológico do Brasil (CPRM)