Todo mundo já precisou realizar algum exame de imagem em determinado momento da sua vida: ultrassonografia, raio X, ressonância magnética etc. Esses exames têm como objetivo identificar possíveis problemas no nosso corpo sem que seja necessário algum procedimento cirúrgico, são os chamados exames não invasivos. Ou seja, o médico não precisa “abrir o paciente” a todo momento, pode fazer uma análise indireta. Pois para o estudo das rochas e entendimento da dinâmica interna do nosso Planeta, também utilizamos métodos similares.

A base é a mesma, utilização de métodos físico-químicos que apresentam comportamentos distintos em diferentes tipos de materiais. Ou seja, acontece da mesma forma em que um raio X na medicina, não registra a imagem de um tecido muscular, porém mostra com eficiência possíveis fraturas em nossos ossos. E, do outro lado, um ultrassom esconde a matéria óssea e mostra somente músculos e tendões. Cada meio tem uma função.

Os métodos não invasivos podem ser fundamentados a partir de diferentes propriedades físicas, ou seja, partem de estímulos que podem ser magnéticos, elétricos, sonoros, radioativos ou até mesmo sísmicos. Isso permite coletar dados físicos que possibilitem interpretações dos tipos de rocha que podem ser encontradas em determinadas áreas, da existência de algum conteúdo de interesse econômico, como metais ou petróleo, ou até mesmo inferir suas composições. Assim, fazendo uma analogia simples com o corpo humano, não precisamos cavar até o fundo de um buraco para saber qual tipo de rocha está lá.

Métodos e suas respostas

Basicamente cada estímulo irá permitir diferentes interpretações acerca das rochas, de acordo com a forma que esse estímulo se comporte ao interagir com o meio geológico. Eles costumam ter, como resultado, um mapa de calor, em que cores mais quentes (tendendo ao vermelho) apresentam maior correlação positiva com o estímulo utilizado, e cores mais frias (tendendo ao azul) apresentam uma resposta menor.

O método magnético, por exemplo, pode medir a emissão magnética do terreno, de modo que diferentes tipos de rocha podem gerar contraste quando comparadas, em virtude da presença ou não de minerais magnéticos, como a magnetita (minério de ferro) e outros elementos de menor resposta ao magnetismo, na sua composição mineralógica. Desta forma, rochas “menos magnéticas” costumam ser apresentadas em mapas por cores mais frias, enquanto rochas “mais magnéticas” podem representar anomalias positivas, normalmente representadas por cores mais quentes. Isso pode permitir localizar, por exemplo, uma camada de minério de ferro, mesmo que esteja soterrada em subsuperfície.

De modo correlato teremos esse comportamento para rochas que consigam transmitir correntes elétricas com mais facilidade, ou que apresentem variações no campo gravitacional devido a diferentes densidades, ou até mesmo, que tenham diferentes níveis de emissão de radioatividade em virtude de uma maior composição dos minerais com elementos radioativos.

Não que seja uma radiação maléfica para os seres vivos. Todas as rochas possuem elementos radioativos em sua composição, seja em maior ou menor quantidade, que sofre decaimento radioativo e se transformam em outros elementos e liberam um pouco de energia. Mas não se preocupe, essa forma natural de emissão não causa efeitos negativos nas pessoas, afinal estamos aqui pisando e construindo casas com essas rochas a uma centena de milhares de anos.

Os resultados de efeitos e propagações sonoras são chamados de imagens sísmicas e nessas situações não apresentam como resultados mapas de cores quentes e/ou frias, mas em tons de cinza relacionados a variações na velocidade de propagação de ondas sonoras no meio geológico. Daí já pressupomos que sua utilização será diferente dos exemplos citados acima, visto que normalmente é um método muito mais utilizado para observar estruturas e limites de contato entre um tipo de rocha e outra, além de ser extremamente eficaz na prospecção de óleo e gás.

Além dessa aplicação dos métodos de propagação de ondas nas rochas, também podemos utilizar as ondas geradas por tremores naturais da Terra para estudar e interpretar a composição interna do nosso planeta a partir das diferentes velocidades com que atravessam as camadas internas do globo terrestre.

Principais usos

Cada método tem uma principal aplicabilidade e muitas vezes eles podem ser utilizados em conjunto. Por exemplo, os métodos magnéticos e radioativos se complementam. Isso ocorre porque rochas que costumam apresentar uma forte resposta magnética comumente apresentam baixo conteúdo de elementos radioativos. Dessa forma costumamos inferir o que é mais provável de encontrar em uma determinada área, permitindo então que estudos mais aprofundados (incluindo visitas, descrições e análises) sejam realizados de forma mais sistemática para confirmar ou não o que era esperado a partir do estudo das imagens.

Rochas com alto conteúdo de elementos radioativos, os mais comuns sendo K (potássio), U (urânio) e Th (tório), costumam ter associação com rochas de composição granítica e, consequentemente, podem hospedar mineralizações completamente diferentes daquelas associadas a rochas com alta resposta magnética, que possuem uma composição mais magnesiana, oposto dos granitos, mais silicoso.

O método elétrico é muito eficaz para indicar a profundidade de aquíferos e, consequentemente, é muito utilizado na locação de poços artesianos, principalmente em locais muito secos, ou onde o lençol freático não ocorre distribuído de forma homogênea em subsuperfície, a exemplo de aquíferos cristalinos ou confinados. Os geoelétricos também são muito utilizados na prospecção de jazidas de minerais metálicos, para identificar locais com potencial ocorrência de ouro, por exemplo. Obviamente que não é tão simples como ligar uns fios na tomada, dar choque no chão para que o ouro brilhe, portanto, não tente fazer isso em casa!

O sísmico, como supracitado, indica estruturas nas rochas, principalmente nas rochas sedimentares. Assim, ele é muito importante para estudar camadas de rochas profundas e interpretar depósitos que utilizamos como combustíveis fósseis, principalmente petróleo e gás.

Por sua vez, os sísmicos decorrentes de eventos naturais, oriundos dos tremores de terra, nos dizem qual a composição do interior do planeta, já que não podemos ir lá coletar amostras.

Com a ajuda do estudo de resposta desses grandes temores de terra, ondas são captadas e, a partir da comparação de velocidades de chegada em receptores, podemos inferir a composição do interior da Terra. E não, a Terra não é plana e nem oca. Existem camadas mais resistentes e frias, ou camadas mais plásticas e de grandes temperaturas. Com essas informações conseguimos remontar as mudanças que já ocorreram e sugerir as que podem vir a ocorrer.

Basicamente, as respostas geofísicas nos ajudam a entender diversas problemáticas no estudo geológico, sem a necessidade de abrir grandes buracos no chão. Desta forma, a geofísica auxilia no planejamento para indicar locais específicos em que devem ser realizadas perfurações para a exploração dos recursos minerais, ou então, os locais em que os estudos geológicos devem ser concentrados, reduzindo portando os custos de uma pesquisa mineral além de otimizar o tempo dos trabalhos executados. É muito mais barato e mais rápido utilizar métodos geofísicos para saber exatamente onde perfurar um poço com boa vazão em uma fazenda, ao invés de sair cavando vários poços, em locais aleatórios até encontrar água.

Assim como cirurgiões sabem exatamente onde precisam atuar, de forma cirúrgica, em nosso corpo a partir das imagens, nós também utilizamos desses métodos para saber onde focar nossos estudos para encontrar recursos necessários para a sociedade.

E você se interessou por algum método? Quer saber mais sobre as diferentes camadas que formam o planeta, deixa aí o comentário ou manda uma pergunta para a gente, quem sabe nos próximos textos a gente traz a sua curiosidade.