METODOS GEOELECTRICOS

1. OBJETIVOS.-

Conocer la aplicación del método de prospección eléctrico.

El estudio de cuál es el parámetro medido del método de prospección eléctrico.

Cuál es la información obtenida del método de prospección eléctrico.

Saber cuáles son sus ventajas del método eléctrico.

Tener conocimiento de las limitaciones que encontramos en el método eléctrico.

2. INTRODUCCION.-

Los métodos eléctricos son la modalidad deinvestigación geofísica más antigua y

lautilizada por geólogos, geofísicos eingenieros para distinguir y caracterizar elsubsuelo. Los métodos eléctricos se basanen la medición de las propiedades eléctricasdel subsuelo.

Todos los materiales de la Tierra oponenresistencia al flujo de la corriente eléctrica.Esta propiedad se llama resistividadgeoeléctrica, la cual nos permite diferenciarentre distintos materiales.

En los métodos eléctricos sus primeros descubrimientos de que la Tierra actuaba como un conductor se deben en 1746 a Watson, quien notó una corriente errática que pasaba a través de dos electrodos hincados en el terreno y separado varios kilómetros, de igual manera observó que cuando se cerraba el circuito conectando cables, el flujo era diferente. Con anterioridad, en 1720, Gray y Wheeler habían realizado medidas de resistividad en rocas, tabulando sus resultados.

El uso comercial de los métodos eléctricos se debe a Marcel y ConradSchlumberger en 1913. Durante la Primera Guerra Mundial lo aplicaron en la detección de minas y boyas marinas.

2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE EXPLORACIÓN.-

FIG

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3. MARCO TEÓRICO.-

3.1. MÉTODOS GEOFÍSICOS Y PROPIEDADES ENVUELTAS.-

Los métodos geofísicos de exploración pueden agruparse en cuatro tipos:

Activos

Es cuando se estimula el subsuelo por medios artificiales. Un ejemplo son losmétodos eléctricos.

Pasivos

En este tipo se detectan las variaciones naturales de los campos más comunes:magnético, y telúrico.

Estáticos

En ellos se mide la variación espacial de un campo estático (no variante en eltiempo) como puede ser el campo gravitacional.

Dinámicos

Miden la variación espacial de los campos transitorios, como lo es elelectromagnético.

3.2. PROPIEDADES DE LOS MINERALES.-

Las propiedades de los minerales nos permiten diferenciar minerales distintos. Identificar las propiedades de un mineral nos puede permitir reconocerlo, saber su composición y su utilidad sin necesidad de realizar análisis químicos.

3.2.1. LAS PROPIEDADES FÍSICAS.-

FIGURA 2

Las propiedades físicas de los minerales sonfundamentales para su identificación. Algunasde las más importantes pueden determinarsemediante simple inspección ocular (visu) omediante ensayos muy sencillos.

Todas lascaracterísticas de los minerales dependen desu composición química y estructura, en la que ejercen una gran influencia lascontaminaciones, mezclas y defectosestructurales que posea cada ejemplar enconcreto.

Las propiedades físicas más importantes sonla densidad, las propiedades magnéticas, laspropiedades eléctricas y la forma o hábito.

3.2.2. DENSIDAD.-

La densidad es la relación entre la masade un mineral y el volumen que ocupa.Se suele expresar en g/cm3.

Seconsideran: ligeros con densidadesinferiores a 2,5 g/cm3, normales entre2,5 y 4 g/cm3 y pesados los superioresa 4 g/cm3.

La densidad es un dato degran fiabilidad para la determinación delos minerales.

3.2.3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS.-

FIGURA 4

FIGURA 3

Es una propiedad relacionada con elcontenido en hierro (Fe) de un mineral.Cuando los minerales son fuertementeatraídos por un imán se denominanferromagnéticos como la magnetita.

Algunos minerales son atraídosdébilmente y se les denominaparamagnéticos como el hematites y lasiderita.

Cuando no son atraídos sedenominan diamagnéticos como elazufre y el cuarzo.

3.2.4. PROPIEDADES ELÉCTRICAS.-

La conductividad es la facilidad de un mineral para transmitir lacorriente eléctrica. Los metales nativos, los sulfuros y los óxidosmetálicos son buenos conductores pero la mayoría de los minerales sonmalos conductores.

Algunos cristales cuando se someten a variacionestérmicas se cargan de electricidad en algunas caras, el fenómeno seconoce como piroelectricidad (la turmalina).

Algunos minerales alestar sometidos a presión adquieren cargas eléctricas de signocontrario en sus extremos. El fenómeno se conoce comopiezoelectricidad. Así, el cuarzo es capaz de generar chispas cuandoes golpeado.

3.3. RESISTIVIDAD ELÉCTRICA DEL SUBSUELO.-

FIGURA 6

FIGURA 5

FIG

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Las medidas de resistividad eléctrica del subsuelo son habituales en lasprospecciones geofísicas. Su finalidad es detectar y localizar cuerpos y estructurasgeológicas basándose en su contraste resistivo.

El método consiste en la inyección decorriente continua o de baja frecuencia en el terreno mediante un par de electrodos y ladeterminación, mediante otro par de electrodos, de la diferencia de potencial. Lamagnitud de esta medida depende, entre otras variables, de la distribución deresistividades de las estructuras del subsuelo, de las distancias entre los electrodos y de lacorriente inyectada.

3.4. RESISTIVIDAD ELÉCTRICA DE SUELOS.-

La resistividad eléctrica ρ de un material describe la dificultad que encuentra lacorriente a su paso por él. De igual manera se puede definir la conductividad σ como lafacilidad que encuentra la corriente eléctrica al atravesar el material. La resistenciaeléctrica que presenta un conductor homogéneo viene determinada por la resistividad delmaterial que lo constituye y la geometría del conductor. Para un conductor rectilíneo yhomogéneo de sección s y longitud l la resistencia eléctrica es:

FIGUR

3.4.1. SONDEO ELÉCTRICO VERTICAL.-

La finalidad del sondeo eléctrico vertical (SEV) es averiguar la distribuciónvertical en profundidad de las resistividades aparentes bajo el punto sondeado a partirde medidas de la diferencia de potencial en la superficie. Se utiliza sobre todo paradetectar y establecer los límites de capas horizontales de suelo estratificado (Figura 19).

La profundidad de penetración de la corriente eléctrica depende de la separaciónde los electrodos inyectores AB. Si la distancia entre los electrodos AB aumenta, lacorriente circula a mayor profundidad pero su densidad disminuye. Para un medio isótropoy homogéneo, el 50% de la corriente circula por encima de la profundidad AB/2 y el 70.6%por encima de una profundidad AB.

EJEMPLO DE APLICACIÓN DE TOMOGRAFÍAS GEOELÉCTRICAS.-

Los Colores Azules Representan Zonas De Menor ResistividadEléctrica Mientras Que Los Colores Rojos Representan Zonas DeMayor Resistividad Eléctrica.

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3.4.1.1. APLICACIONES EN LA PROSPECCIÓN DE HIDROCARBUROS.-

Los principales ejemplos de aplicación tienen que ver en la exploración de nuevas Cuencaspotencialmente hidrocarburíferas.

Otras aplicaciones someras modernas se vinculan a condiciones de suelo alterado por eventualesmicrofugas de hidrocarburos, configurando una herramienta prospectiva que en algunas áreas hadado interesantes resultados.

Los suelos pueden tener cementación carbonática subsuperficial (que da anomalías de altaresistividad) y también zonas más profundas de baja resistividadasociada a la presencia de pirita,magnetita y otros minerales conductivos generados por acción de las bacterias que biodegradanlos hidrocarburos.

Además del perfilaje de pozos que se verá más adelante los métodos geoeléctricos decorriente continua desde superficie han sido utilizados en algún grado en la prospeccióne incluso desarrollo de yacimientos de hidrocarburos.

3.4.1.2. CALICATA POLO-DIPOLO.-

La calicata polo-dipolo consiste en desplazar los tres electrodos AMN a la vez,manteniendo sus separaciones interelectródicas, a lo largo de un recorrido. Se representala distancia de un origen escogido al centro de los electrodos MN en abscisas y el valorde la resistividad aparente medida (Ω·m) para cada distancia x en ordenadas.

FIG

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4. CONCLUSIONES.-

Su aplicación del método geofísico de prospección eléctrica esta mayoritariamente a la Exploración Minera, Exploración Petrolera, En El Estudio De La Estructura De La Tierra, Geotecnia Y Geotermia.

El parámetro medido en este método es la resistividad, el voltaje y corriente eléctrica entre electrodos.

La información que obtenemos con el método eléctrico son: Los Contrastes De Resistividad Con El Basamento, La Distribución De Resistividades, La Variación De De La Resistividad Con Efecto De La Profundidad.

Las ventajas que se tiene con la prospección eléctrica es: Profundidad De Penetración Elevada, Esta Cubre Una Amplia Superficie En Poco Tiempo Y Se Pueden Obtener EstimaciónDe Los ResultadosFinales En Campo.

Entre sus limitaciones del método de prospección eléctrica tenemos que: este es Susceptible a interferenciaseléctricas tanto naturales como artificiales, tiene un Uso limitado en tiempo lluvioso también tiene una Utilidad limitada en zonas urbanizadas.

5. BIBLIOGRAFÍA.-

Instituto mexicano de transporte (Geofísica aplicada en los

Proyectos básicos de ingeniería Civil) Alfonso Álvarez Manilla

Aceves.

Texto De Geofísica Aplicada (La Paz – Bolivia)

Exploración Geofísica ( Jaime Suarez Díaz Bucaramanga-

Colombia)

Facultad De Ingeniería, UNCOMAHUE NEUQUEN, Argentina

http://greco.fmc.cie.uva.es/

http://www.uned.es/cristamine/min_descr/busqueda/alf_mrc.htm

Wikipedia.com

7. ANEXOS.-