Métodos Geoeléctricos de C.continua

PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco

Facultades de Ciencias Naturales e Ingeniería

Cátedra de Geofísica Aplicada Néstor Acosta, Martín Foster, Luis Chelotti

MODIFICADO Y MEJORADO POR LUIS EDUARDO MORENO T.

UIS.

INTRODUCCIÓN

Los métodos geo eléctricos estudian la distribución en profundidad de

alguna magnitud eléctrica del Campo Electromagnético.

Éstas son:

-- Permeabilidad Magnética m (empleada en Magnetometría)

-- Permitividad o Constante Dieléctrica e (empleada sólo en los métodos

geoeléctricos EM denominados Georradar y Perfil Dieléctrico de Pozo)

-- Resistividad r , o su inversa la conductividad s (empleadas en todos

los demás métodos geo eléctricos)

La ley de Coulomb, fundamental para los campos electromagnéticos, expresa que:

- F = k. q1.q2 / r 2 (con k = 9.10 9 N.m 2/c 2 en el S.I.)

CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS GEOELÉCTRICOS

Campo Artificial

Campo Constante: Líneas Equipotenciales (Inyección de Corriente) Sondeos Eléctricos Verticales Calicatas y Tomografías Eléctricas

Campo Variable: Sondeos de Frecuencia (Electromagnéticos) Calicatas Electromagnéticas Tomogr. EM en el dom. del Tiempo Registros Hertzianos Polarización Inducida: Dominio del Tiempo Dominio de la Frecuencia

Campo Natural Potencial Espontáneo Corrientes Telúricas Corrientes Magnetotelúricas

Una Carga Eléctrica (COULOMB), + o - genera un Campo

eléctrico VECTORIAL que Repele o atrae otras cargas

dependiendo de sus signos

propiedades eléctricas de las rocas

-- Tipos de Conductividad:

Electrónica (metales y semiconductores)

Iónica (dieléctricos y electrolitos líquidos)

-- Unidades de medida para la Resistividad r :

-- Factores que influyen en los valores de la r:

Matriz mineral (composición y estado de agregación)

Espacio Poral (volumen, configuración y fluidos)

Presión y Temperatura

-

propiedades eléctricas de las rocas

-Unidades de medida para la Resistividad r :

R= ΔV / I Ley de Ohm . R = resistencia eléctrica.

R α

R = ρ ρ = resistividad = R / ( L / A)

ρ= en Ohm * m. (Ω*m)

-

Se tiene un bloque de arenisca de 20 * 20 cms. A través del cual

se hace pasar una corriente eléctrica de 5 mA . El voltímetro dispuesto marca una diferencia de Potencial de 100 mVolt,

DETERMINE LA RESISTIVIDAD DEL BLOQUE en Ω- m.

Ejercicio:

K = cte Geometrica…..

K = cte Geométrica

La K, o coeficiente Geométrico del dispositivo, depende solamente de las diferentes distancias entre electrodos….

Generalmente las distancias están pre determinadas, por lo que K es conocido…

MÉTODOS GEO ELÉCTRICOS

MÉTODOS DE INYECCIÓN DE CORRIENTE (CONTINUA)

PROSPECCIÓN CON INYECCIÓN DE CORRIENTE

Busca determinar resistividades aparentes del subsuelo.

Trabaja emitiendo un campo artificial de corriente continua de una dada

intensidad (medida con un amperímetro) mediante una batería

conectada a dos electrodos de corriente A y B.

Registra las diferencias de potencial eléctrico (medidas con un

voltímetro) entre dos electrodos de potencial M y N.

Condiciones asumidas en la Prospección:

-- Medios que internamente tienen una resistividad constante

-- Separación y DISPOSICION perfectamente plana entre los distintos

medios

-- Medición de resistividades aparentes que resultan de la influencia

variable de la resistividad de los distintos medios individuales

-- Principio de reciprocidad entre electrodos de corriente y de potencial

corte y planta de líneas de corriente y equipotenciales

Se hace la analogía con las

mediciones de resistividad

en laboratorio, donde:

r = (V / I).(s/l)

Método de investigación en planta que puede hacerse con

distintos dispositivos electródicos

Método de las Líneas Equipotenciales

Es un método de investigación horizontal a una

profundidad constante

Opciones metodológicas:

- Electrodos de corriente fijos y de potencial móviles

- Desplazamiento de los cuatro electrodos en conjunto

(con equidistancias fijas)Wennner.

Método de las Calicatas Eléctricas

Sondeos Eléctricos Verticales (SEV)

Permiten investigar la distribución vertical de las resistividades

En un punto-estación se realizan sucesivas mediciones con una

apertura creciente del dispositivo, permaneciendo siempre su

centro ubicado en el punto central de inicio

Se grafican los valores de r aparentes vs distancias inter-

electródicas, construyendo curvas de campo que luego se

comparan con curvas patrones que dan modelos simplificados

del subsuelo.

Dispositivos Dipolares Se llama Dispositivo al arreglo o distribución geométrica de los

electrodos A, B, M y N en el campo.

En los Dispositivos Dipolares se definen dos dipolos, Emisor

(electrodos de corriente A y B) y Receptor (electrodos de

potencial M y N)

Los dipolos suelen estar alejados

entre sí. Ejemplos:

Dispositivos Lineales

Dispositivo Wenner

Dispositivo Schlumberger

y existen otros

Dispositivo Lineal Wenner

r = (V / I) . (2Pa)

Curvas-patrón Wenner

coeficiente de refracción eléctrica

K= (r2-r1) / (r2+r1)

Dispositivo Lineal Schlumberger

r = (V / I) . [(L2– a2/4) P /a]

con AB > 5MN

CORTE CON DOS CAPAS

Curvas-patrón Schlumberger

CORTE CON TRES CAPAS

CORTE CON CUATRO CAPAS

FASES DEL MODELAMIENTO

-Cantos Figuerola, J., 1972. Tratado de Geofísica Aplicada (p.391-419).

Librería de Ciencia e Industria.

-Griffiths y King, 1972. Geofísica Aplicada para Ingenieros y Geólogos

(p.19-84). Editorial Paraninfo.

-Parasnis y Orellana, 1971. Geofísica Minera (p.165-205). Editorial

Paraninfo.

Bibliografía