D RØFTING – LAMS SOM ARTEFAKT FOR LÆRING

Além das medidas gamaespectrométricas e magnetométricas terrestres foram realizadas medidas de susceptibilidade magnética em todas as rochas amostradas em campo, com intuito de auxiliar a interpretação dos dados magnéticos. Isto porque a magnetização das rochas possui sempre uma componente induzida, que depende da susceptibilidade magnética e é paralela ao campo magnético atual, podendo ainda apresentar uma componente remanescente relacionada à sua história geológica.

3.3.1. Susceptibilidade Magnética

A susceptibilidade é determinada na presença de um campo externo. É a medida de quanto um material é susceptível de vir a ser magnetizado. Quando um material

qualquer é submetido ao efeito de um campo (H), ele adquire uma intensidade de magnetização ou imantação (M), proporcional ao campo (Jácomo 2010):

M = kH Onde:

k = susceptibilidade magnética do material.

A susceptibilidade não tem unidade, existe um valor numérico compatível com o Sistema Internacional de Unidades (S.I.). Esse valor pode ser constante para determinados tipos de material, mas pode traduzir a forma como a magnetização responde a um corpo aplicado em outros tipos. Em alguns materiais, a susceptibilidade é positiva e em outros é negativa. O sinal positivo ou negativo reflete o sentido da intensidade de magnetização em relação ao campo (Jácomo 2010).

A susceptibilidade magnética da rocha depende da quantidade do tamanho dos grãos e do modo de distribuição dos minerais magnéticos presentes. As rochas sedimentares são as que apresentam os menores valores de susceptibilidade magnética, com valores geralmente inferiores a 50x10-6 no sistema cgs. Nas rochas vulcânicas, a susceptibilidade magnética varia entre 100x10-6 e 10000x10-6, no sistema cgs, enquanto as plutônicas apresentam variação de 100x10-6 a 5000x10-6 a 5000x10-6 (Nagata 1961). As rochas metamórficas apresentam valores dentro da faixa de 10x10-6 a 500x10-6, no sistema cgs. As rochas máficas são as que apresentam maiores valores de susceptibilidade magnética, pois a quantidade de ferro é maior. Em rochas ígneas félsicas a susceptibilidade é 2500x10-6 no sistema cgs, enquanto nas ígneas máficas o valor é 5000x10-6 (Wright 1981).

De acordo com Wright (1981), a susceptibilidade magnética de uma rocha pode ser estimada em função do volume de magnetita onde 1 % de magnetita é responsável por uma susceptibilidade magnética de 3000x10-6, no sistema cgs. A tabela 3.5 mostra valores de susceptibilidade magnética de diversas rochas e minerais.

Lorena Malta Feitoza

Tabela 3.5 – Susceptibilidade de rochas (Telford et al. 1976).

Rochas Variação x106 emu Média x106 emu

Sedimentares Dolomita 0 - 75 10 Calcário 2 - 280 25 Arenito 0 - 1660 30 Folhelho 5 - 1480 50 Metamórficas Anfibolito 60 Xisto 25 - 240 120 Filito 130 Gnaisse 10 - 2000 Quartzito 350 Ardósia 0 - 3000 500 Ígneas Granito 0 - 4000 200 Riolito 20 - 3000 Dolerito 100 - 3000 1400 Diabásio 80 - 13000 4500 Gabro 80 - 7200 6000 Basalto 20 - 14500 6000 Diorito 50 - 10000 7000 Piroxenito 10500 Peridotito 7600 - 15600 13000 Andesito 13500

Instrumento para Mediação de Susceptibilidade Magnética

O instrumento utilizado para medir a susceptibilidade magnética das rochas e minerais é denominado susceptibilímetro, empregando quase sempre um sistema indutivo (Luiz & Silva 1995).

O sensor desses instrumentos é composto por um núcleo, em forma de U, de material de elevada permeabilidade magnética, enrolado por uma bobina. Passando uma corrente alternada pela bobina, desenvolve-se o fluxo de um campo magnético oscilante através do sistema sensor–ar. Quando a amostra de rocha contendo minerais magnéticos é trazida para as proximidades do sensor, há uma diminuição no valor da relutância magnética (equivalente magnético da resistência dos circuitos elétricos) no sistema sensor-amostra, pois a presença da amostra facilita o fluxo magnético. A diminuição da relutância provoca um aumento da indutância do sistema que pode ser detectada e medida como uma variação de voltagem, em um escala numérica do instrumento (Luiz & Silva 1995).

Os valores numéricos fornecidos pelo instrumento devem ser posteriormente transformados em valores de susceptibilidade, por meio de uma curva padrão construída pelo fabricante do equipamento, a partir de medidas em amostras de susceptibilidade conhecida. A frequência de oscilação no sistema indutor deve ser pequena (inferior a 5000 Hz), a fim de que os efeitos gerados pela condutividade elétrica da amostra sejam minimizados (Luiz & Silva 1995).

3.3.2 Aquisição dos Dados de Susceptibilidade

A técnica empregada para medição de susceptibilidade magnética é rápida e pode ser realizada no campo, em afloramentos e em laboratório, em amostras de afloramentos e testemunhos de sondagem. Para esta pesquisa, foram medidas amostras dos litotipos dos Complexos Alcalinos Fazenda Buriti e Diorama. As medições foram realizadas em ambiente aberto (UnB) para que não houvesse contaminação nos valores de susceptibilidade (Figura 3.11).

Lorena Malta Feitoza

Figura 3.11 – Medidas de susceptibilidade magnética realizadas em amostras de afloramento do Complexo Alcalino Fazenda Buriti e do Complexo Alcalino Diorama. O aparelho utilizado foi o

Hand–Held Conductivity & Magnetic Susceptibility Meter DDD MPP-EM2S+Multi Parameter Probe, desenvolvida pela GDD Instrumentations Inc.

Origem dos Dados

Concentrações significativas de minerais magnéticos ocorrem nos complexos alcalinos, em alguns casos contendo grandes quantidades de magnetita.

Os dados de susceptibilidade magnética foram obtidos sobre amostras e medidas em laboratório. O aparelho utilizado foi o Hand–Held Conductivity & Magnetic Susceptibility Meter DDD MPP-EM2S+Multi Parameter Probe, desenvolvida pela GDD Instrumentations Inc, do Laboratório de Geofísica Aplicada do Instituto de Geociências da Universidade de Brasília (LGA/IG/UnB) (Figura 3.12).

Antes de começar das medições de susceptibilidade, o equipamento permaneceu ligado por 1 hora para calibração, como descrito em seu manual. Foram definidas nomenclaturas para cada medição e salvas em arquivos digitais. As medidas foram realizadas em todas as amostras coletadas no campo, equivalente ao número de 32 amostras. Foram feitas três leituras para cada amostra sempre em contato direto com o aparelho. O sensor foi reinicializado automaticamente a cada 60 segundos e exposto ao ar por cerca de 3 segundos, a fim de diminuir o drift. Esse procedimento é importante para reduzir erros causados por variações no tempo ou outra causa externa.

Figura 3.12 – Aparelho para medição de susceptibilidade magnética, Hand–Held Conductivity

& Magnetic Susceptibility Meter DDD MPP-EM2S+Multi Parameter Probe.

3.3.3 Processamento

Os dados medidos em laboratório foram transferidos para um computador por meio de um cabo USB, utilizando o software MPP_PC extraindo informações do MPP_EMS2 diretamente do computador.