E7 Geologia de Fluidos

Tópico

Os fluidos que compõem a crosta terrestre, sejam eles água, dióxido de carbono ou outros hidrocarbonetos, desempenham um papel fundamental: afetam sua resistência mecânica, influenciam a sismicidade das falhas que a atravessam e transportam calor e minerais de um ponto a outro. Uma relação bem estabelecida descreve como um fluido flui através de um meio poroso: esse fluxo é proporcional ao gradiente de pressão que o impulsiona e inversamente proporcional tanto à viscosidade do próprio fluido quanto à permeabilidade do meio que ele atravessa. Essa permeabilidade varia enormemente de uma rocha para outra, por um fator de dez bilhões entre uma rocha cristalina completamente intacta e um sedimento altamente poroso.

A pressão de um fluido dentro da crosta terrestre é tipicamente hidrostática, próxima a dez megapascais por quilômetro de profundidade. No entanto, essa pressão pode se aproximar da pressão litostática, entre vinte e cinco e trinta megapascais por quilômetro de profundidade, em áreas onde a permeabilidade é muito baixa ou onde uma grande quantidade de novo fluido é gerada, como ocorre durante o metamorfismo ou em uma zona de subducção. Quando a razão entre a pressão do fluido e a pressão litostática se aproxima de um, a resistência ao atrito das falhas próximas é drasticamente reduzida. Essa redução na resistência ao atrito pode desencadear um terremoto ou, inversamente, facilitar um deslizamento lento e silencioso ao longo da mesma falha.

Sistemas hidrotermais transportam calor e metais dissolvidos da rocha quente que os cria até a superfície. A solubilidade de minerais em água quente aumenta exponencialmente com a temperatura, de modo que um fluido hidrotermal muito quente pode dissolver e transportar uma enorme quantidade de metal. Quando esse mesmo fluido esfria à medida que sobe, esses metais dissolvidos, como ouro, cobre ou zinco, se concentram e precipitam, formando depósitos minerais. Finalmente, a difusão da pressão dos poros através da rocha explica por que os terremotos induzidos pela injeção de fluido em um poço não ocorrem apenas perto desse poço, mas se afastam dele ao longo do tempo. Isso ocorre à medida que a própria pressão elevada dos poros se difunde para áreas cada vez mais distantes, completando assim a ligação entre o papel fundamental dos fluidos, com o qual esta descrição começou, e sua capacidade de desencadear atividade sísmica mesmo longe do ponto de origem.

ID:787