Pesquisadores do ON concluem coleta de dados geofísicos que revelará subsolo da Serra da Canastra (MG) à Região dos Lagos (RJ)

Três equipes do Laboratório de Geofísica Aplicada do Observatório Nacional – unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (ON/MCTI) – concluíram, nos últimos 30 dias, a sétima campanha de aquisição de dados magnetotelúricos, como parte das atividades do Projeto Petronas-Multifísica. A iniciativa, financiada pela PETRONAS e coordenada pelo pesquisador do ON, Dr. Sergio Fontes, tem como objetivo realizar investigações geofísicas integradas em diferentes regiões do Sudeste brasileiro.

Equipamentos utilizados na coleta de dados

Nesta etapa, as aquisições focaram na cobertura da região ao sul do Cráton São Francisco e Orógeno Ribeira, integrando um conjunto de dados em formato Array (conjunto de dados coletados em uma malha regular e ideais para gerar imagens 3D da subsuperfície) com outros 5 perfis já adquiridos entre 2021 e 2024. 

Ao todo, foram coletadas 21 estações espaçadas de 25 km cobrindo um perfil que se estende da Serra da Canastra (Minas Gerais) até a Região dos Lagos (Rio de Janeiro). Na primeira etapa, as equipes instalaram os equipamentos de longo período que permaneceram registrando dados por aproximadamente 15 dias. Em seguida, os equipamentos de longo período foram substituídos por equipamentos de banda larga que necessitam de 1 a 2 dias para registro adequado das medidas.

A imagem abaixo mostra a localização das estações que contam com medida de longo período (bolinha azul) e banda larga (cruz preta). A cruz em vermelho representa a estação instalada como referência remota com o objetivo de mitigar ruídos locais que podem afetar os dados medidos próximos de linhas de transmissão, linhas férreas entre outros sinais antrópicos.

Mapa de localização das estações

As equipes de campo foram compostas pelos seguintes integrantes: Dr. Artur Benevides, pesquisador do ON; MSc. Ítalo Maurício, Tecnologista do ON; MSc. Adevilson Alves; Marcos Furtados, motorista do ON; Staylon Costa e Marcos Ramos, ambos técnicos que apoiam as atividades de campo do  Projeto Petronas.

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Parte da equipe de campo

Impacto do Ciclo Solar nos dados magnetotelúricos: Benefícios e Desafios

A aquisição de dados magnetotelúricos (MT) pode ser impactada à medida que nos aproximamos do máximo do ciclo solar. Isso porque o aumento da atividade solar tende a intensificar os sinais eletromagnéticos naturais, o que pode ser vantajoso para o método, pois amplifica as variações do campo e melhora a relação sinal-ruído. Além disso, esse cenário pode reduzir o tempo necessário para alcançar um empilhamento estatístico adequado dos dados.

Segundo o doutorando Adevilson Alves, o mesmo período também traz desafios, como maiores números de tempestades geomagnéticas. Esses eventos podem introduzir sinais transientes extremos — como pulsos e ruídos não estacionários —, distorcendo os dados se não forem devidamente processados. Outro risco é a saturação dos sensores, que pode ocorrer caso os equipamentos não estejam corretamente calibrados para lidar com flutuações abruptas. Assim, embora o máximo solar possa otimizar a aquisição de dados MT, é essencial adotar precauções para minimizar interferências e garantir a qualidade das medições. A Figura 2 mostra um exemplo da qualidade de dados adquiridos nesta campanha.

Figura 2: Estação MT 17, coletada por Adevilson Alves e Marcos Furtado mostrando a excelente qualidade dos dados adquiridos na região de Cristais (MG). Cores indicam diferentes janelas de processamento utilizadas. Descontinuidade dos dados na cor preta são referentes a região conhecida como banda morta (ou dead band do inglês) onde há redução de sinal natural MT e consequentemente menor qualidade dos dados. Crédito: Adevilson Alves. 

Importância do MT para entender a estrutura do Cráton São Francisco e do Orógeno Ribeira

O método MT é uma ferramenta poderosa para desvendar a estrutura em variadas profundidades da Terra, ajudando, neste caso, a entender o processo de formação do Cráton São Francisco e do Orógeno Ribeira, regiões desenvolvidas a partir de diversos processos colisionais (fenômenos associados ao choque entre placas tectônicas) ocorridos há milhões de anos.

Ao medir as variações naturais do campo magnético e elétrico da Terra, o método revela regiões com diferentes propriedades, identificando zonas de condutividade variadas que indicam falhas, suturas antigas e blocos crustais.

“Essas informações permitem compreender como esses terrenos se uniram ao longo do tempo, desvendando processos geológicos complexos que moldaram o relevo e as estruturas do continente”, ressalta o Dr. Sergio  Fontes, coordenador do projeto.

A distribuição da resistividade e seu impacto na formação das serras brasileiras, potencial mineral e hidrogênio natural

Além de elucidar a evolução geológica, o mapeamento da resistividade elétrica pode ter implicações na identificação de sistemas minerais e até mesmo hidrogênio natural – uma possível fonte de energia limpa do futuro. Esses dados também ajudam a entender as deformações na crosta que deram origem a serras conhecidas, como a Canastra, Carrancas, Mantiqueira e do Mar, mostrando como eventos profundos moldaram a paisagem que vemos hoje, como explica o pesquisador Dr. Artur Benevides.

Novos equipamentos adquiridos pelo Pool de Equipamentos Geofísicos com o apoio da FINEP

Durante esta fase do processo de aquisição, o Observatório Nacional realizou a primeira utilização em campo dos novos equipamentos magnetotelúricos de Longo Período, modelo LEMI-424. Esses instrumentos foram adquiridos em 2024 com o apoio da FINEP, no âmbito do projeto "Infraestrutura Multiusuário ON". 

O projeto tem como principal objetivo assegurar a continuidade das atividades do "Laboratório Multiusuário Pool de Equipamentos Geofísicos do Brasil" – PEGBr, um acervo que reúne mais de 500 equipamentos geofísicos, sediado no Observatório Nacional. O PEGBr oferece suporte instrumental e logístico a projetos de pesquisa científica e tecnológica conduzidos por universidades e instituições de pesquisa no Brasil, voltados à ampliação do conhecimento geológico e geofísico do território nacional.

Nesta etapa, foram empregados em campo seis unidades do modelo LEMI-424 (Figura 3), previamente submetidas a testes e validações em ambiente laboratorial.

Figura 3. Equipamento MT de longo período LEMI-424 antes da instalação na estação 19 nas imediações de Capitólio: Registrador Lemi, magnetômetro fluxgate, gps, haste de cobre para aterramento e unidade para conexão dos canais elétricos. Crédito: Artur Benevides.

“O modelo de aquisição adotado é estratégico para a avaliação da estabilidade e precisão dos novos equipamentos. Além disso, o uso simultâneo de outros equipamentos da mesma família permite a realização de comparações entre medições e resultados, aspecto essencial para assegurar a qualidade dos dados gerados antes da incorporação definitiva dos instrumentos ao acervo do PEG-Br”, destaca o tecnologista Ítalo Maurício.