METODOS GEOFISICOS EXPOSICION.pptx

prospeccion

1. PARA LA PROSPECCION METODOS GEOFISICOS Integrantes: Francisca Parra. Patricia Navea . Rosa Torres.

2. QUE SON LOS METODOS GEOFISICOS? Con los métodos geofísicos se puede investigar zonas sin acceso para el ser humano, como el interior de la tierra. En la búsqueda de yacimientos metalíferos (prospección, exploración) estos métodos pueden dar informaciones sin hacer una perforación de altos costos. Existen varios métodos geofísicos los cuales aprovechan propiedades físicas de las rocas. Pero todos dan solamente informaciones indirectas, es decir nunca sale una muestra de una roca. Los resultados de investigaciones geofísicas son hojas de datos ( números) que esperan a una interpretación.

3. METODO SISMICO Este procedimiento se funda en la diferente velocidad de propagación de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales. Las mediciones realizadas permiten establecer que esa velocidad de propagación varía entre 150 y 2.500 m/ seg en suelos, correspondiendo los valores mayores a mantos de grava muy compactos y las menores a arenas sueltas; los suelos arcillosos tienen valores medios, mayores para las arcillas duras y menores para las suaves. En roca sana los valores fluctúan entre 2.000 y 8.000 m/ seg . esencialmente el método consiste en provocar una explosión en un punto determinado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo. Por la zona a explorar se sitúan registradores de ondas (geófonos), separados entre sí de 15 a 30 m. La función de los geófonos es captar la vibración, que se transmite amplificada a un oscilógrafo central que marca varias líneas, una para cada geófono.

4. COMPORTAMIENTO DE LAS ONDAS SISMICA EN LAS ROCAS El método sísmico de prospección del subsuelo se basa en la medida de los tiempos de llagada de las ondas tipo P y S generadas en el terreno por una fuente de energía mecánica adecuada (martillo manual, generador de impactos, etc.), que se transmiten desde un punto determinado, hasta otro distante en el que se instalan los sensores correspondientes (geófonos) conectados al sismógrafo registrador. Debido a que la velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el terreno es distinta para cada tipo de material, la técnica de Prospección por Refracción permite determinar la profundidad e inclinación de las distintas capas que se superponen. * Mediante las técnicas de Reflexión es posible también determinar las características del subsuelo, midiendo los tiempos de retorno de las ondas generadas en superficie y reflejadas por las discontinuidades del terreno.

5. La sísmica de reflexión es en la actualidad, el método geofísico más importante en la industria. Se lo utiliza mayormente en la búsqueda de hidrocarburos, carbón y algunos minerales.

6. Método de resistividad eléctrica Los métodos eléctricos son la modalidad de investigación geofísica más antigua y la utilizada por geólogos, geofísicos e ingenieros para distinguir y caracterizar el subsuelo. Los métodos eléctricos se basan en la medición de las propiedades eléctricas del subsuelo. Todos los materiales de la Tierra oponen resistencia al flujo de la corriente eléctrica. Esta propiedad se llama resistividad geoeléctrica , la cual nos permite diferenciar entre distintos materiales. Las medidas de resistividad eléctrica del subsuelo son habituales en las prospecciones geofísicas. Su finalidad es detectar y localizar cuerpos y estructuras geológicas basándose en su contraste resistivo. El método consiste en la inyección de corriente continua o de baja frecuencia en el terreno mediante un par de electrodos y la determinación, mediante otro par de electrodos, de la diferencia de potencial. La magnitud de esta medida depende, entre otras variables, de la distribución de resistividades de las estructuras del subsuelo, de las distancias entre los electrodos y de la corriente inyectada.

7. Métodos Eléctricos Los métodos geoeléctricos se dividen en dos tipos principales, pasivo y activo. En el primero se miden los potenciales eléctricos espontáneos existentes en el subsuelo producto de corrientes naturales provocadas por reacciones electroquímicas, gradientes de temperatura o fenómenos relacionados al movimiento de aguas subterráneas. El método activo consiste en inyectar corriente en el subsuelo y medir luego la respuesta de éste a ese estímulo externo que estará condicionado por las propiedades geoeléctricas de las rocas investigadas.

8. Potencial Espontáneo (SP)

9. El método activo consiste en la inyección de corriente continua o de baja frecuencia en el terreno mediante un par de electrodos y la determinación, mediante otro par de electrodos, de la diferencia de potencial (A, B y M, N respectivamente). La magnitud de esta medida depende, entre otras variables, de la distribución de resistividades en el subsuelo, de la presencia de minerales polarizables , de las distancias entre los electrodos y de la corriente inyectada.

10. Los métodos geoeléctricos activos se basan en tres fenómenos y propiedades asociadas con rocas: Resistividad: determina la cantidad de corriente que pasa por una roca al aplicar una diferencia de potencial específica. La actividad electroquímica: causada por los electrolitos que circulan en el subsuelo. Depende de la composición química de las rocas, y de la composición y concentración de los electrolitos disueltos en el agua subterránea que está en contacto con las rocas. La constante dieléctrica: indica la capacidad del material rocoso de guardar carga eléctrica. Mide la capacidad de un material situado en un campo eléctrico de ser polarizado.

11. Método Electromagnético Los estudios con métodos eléctricos, suelen ser a menudo los más eficientes para determinar la caracterización del suelo de manera somera y de alta resolución. Pero debido a que estos tipos de estudios requieren de una fuente artificial muy grande para poder alcanzar mayor profundidad en el subsuelo, se requieren de otros métodos geofísicos para poder localizar objetivos a profundidades en el orden de varios kilómetros.

12. Prospección Electromagnética VLF Esta técnica de investigación del subsuelo, consiste en aprovechar las componentes magnéticas del campo electromagnético generado por transmisores de radio existentes a lo largo de diferentes países, que usan la banda VLF ( Very Low Frequency ) entre 15 y 30KHz. Las anomalías y las estructuras de diferentes resistividades que se encuentren en la superficie o bajo tierra, afectan a la dirección e intensidad del campo que genera la señal de radio transmitida. En torno a dichas anomalías de la estructura geológica, se genera una distorsión o débil campo secundario, que se mide y se analiza, a fin de poder interpretar los datos obtenidos, para la localización, por ejemplo, de fallas que puedan contener agua en su interior.

13. Aplicaciones principales: Localización de aguas subterráneas. Localización de fallas y zonas de fractura en el terreno. Ayudas para la selección del punto de perforación. Localización de minerales por su alta conductividad. Localización de cables y tuberías enterradas. Detección de cavidades.

14. MetODOS U.T.M. Son los campos electromagnéticos generados artificialmente en la zona a investigar a la frecuencia deseada. La unidad de medida es la diferencia del fase entre el campo electromagnético primario y secundario. La profundidad de penetración esta por debajo de los 500metros. METODOS GEFINEX Es la misma que la U.T.M., la unidad de medida es la conductividad aparente. La profundidad de penetración llega a los 700metros siendo optima hasta los 500metros.

15. Métodos magnéticos Permite la investigación de la geología en el subsuelo, basada en las variaciones del campo magnético terrestre, producidas por las propiedades magnéticas de los minerales de las rocas subyacentes. La mayoría de los minerales no son magnéticos, pero si existen rocas que poseen estas propiedades y cuya presencia en las rocas da lugar a anomalías magnéticas. Los métodos magnéticos pueden ser realizados en el mar, tierra o desde el aire, lo que convierte este método a ser una técnica ampliamente usada. Gracias a su fácil manejo y rapidez de trabajo, hace que sea atractiva en la búsqueda de yacimientos que sean minerales magnéticos. Cuando colocamos un objeto en el campo magnético, puede recibir magnetismo en la dirección de ese campo. Y cuando el objeto es retirado del campo desaparece. Este fenómeno es llamado inducción magnética, produce el alineamiento de los polos dentro del metal, en la dirección del campo, el resultado de este mostrará polos magnéticos, distribuido sobre su superficie.

16. Se pueden diferenciar diferentes tipo de minerales magenticos : • Minerales diamagnéticos: son aquellos en los que no existen electrones desparejados, siendo sustancia con poca susceptibilidad magnética; por ejemplo: sal, agua, anhidrita. • Sustancias paramagnéticas: existen electrones libre, con los que al ser puesto en un campo magnético sufren una orientación positiva. Por ejemplo: sales de hierro (exceptos óxidos). • Metales ferromagnéticos: son aquellos que presentas varios electrones libre, de tal manera que puedan emparejarse entre átomos adyacentes. Las sustancias ferromagnéticos son Fe, Co, Ni. (a) • Metales anti ferromagnéticos: En ellos el acoplamiento es antiparalelo, en el cual podrá mostrar que el campo magnético es anómalo y no mostrara efectos magnéticos. (b) • Metales ferrimagneticos: como la magnetita, se produce un acoplamiento dipolar antiparalelo, pero con un numero de dipolos distintos en cada dirección. Los materiales ferrimagnéticos pueden presentar un fuerte magnetización y una alta susceptibilidad magnética. (c)

17. Acoplamiento de sustancias ferrimagneticas, ferromagneticas y antiferromagnetismo.

18. Magnetismo rocoso : los minerales mas comunes de las rocas tienen una susceptibilidad magnética muy baja; existen dos grupos geoquímicos tales minerales son: a) Óxidos de fierro y Ti presentan solidas de minerales magnéticos. b) sulfuros de Fe, presentan como mineral magnético de la pirrotina. Campo magnético terrestre: Las anomalías magnéticas provocadas por cuerpos rocosos que se manifiestan a través del campo magnético terrestre. Campo geomagnético: Es mas complejo que el campo gravitatorio y exhibe variaciones irregulares en su orientación y magnitud, según la latitud, longitud y tiempo. Anomalías magnéticas : Todas las anomalías magnéticas causadas por las rocas se superponen al campo geomagnético, del mismo modo que las anomalías gravimétricas se superponen al campo gravitatorio. Reducción de las observaciones magnéticas : Este proceso debe de efectuarse para eliminar todas las variaciones magnéticas que no responden a un efecto del subsuelo.

19. Interpretación de las anomalías magnéticas : Esta es similar al procedimiento y limitaciones, a la interpretación de las anomalías gravimétricas. La intensidad de magnetización de una roca depende principalmente de la cantidad, tamaño, forma y distribución de los minerales ferrimagneticos. Operaciones de campo : Magnetometría terrestre: en la magnetometría son mas comunes los perfiles. Los perfiles para la gravimetría, si bien en el caso de la magnetometría son mas comunes los perfiles. Los perfiles se suelen comenzar a realizar transversalmente a una anomalía geoquímica. Medidas marinas y aereo-magneticas : las medidas magnéticas se realizan desde el aire, con el magnetometro alojado en una recipiente denominado pájaro que se cuelga del avión para evitar su efecto. Las medidas marinas son técnicamente similares a las aereomagneticas, en este caso el sensor sitúa a una distancia al menos 2.5 veces de longitud del barco para evitar el efecto magnético de este. Esta medidas son mas lentas que las aéreas, pero tienen las ventajas de que pueden aplicarse simultáneamente a los otros métodos geofísicos, como gravimetría o sísmica, que no so aplicables desde el aire.

20. Aplicaciones de la magnetometria : es uno de los métodos mas usados, gracias a su ejecución y bajo costo. Se aplica para la búsqueda de yacimientos minerales. Depósitos de magnetita, ileminita , pirrotina y con menor intensidad, hematites, dan lugar grandes anomalías magnéticas. Otra aplicación importante de la magnetometría es la ayuda en la cartografía geológica, ya que pueden detectarse los caracteres estructurales, tales como areniscas y pizarras ferruginosas. En ausencia de sedimentos magnéticos, la magnetometría puede dar información sobre la naturaleza y forma del basamento cristalino. Sísmica : En este método las ondas sísmicas se propagan a través del subsuelo terrestre, se mide el tiempo de propagación de las ondas, se desarrollo en los años 20, siendo una importancia natural de los estudios sismológicos, en los cuales la sondas producidas por los terremotos o temblores eran usados en el estudio de la estructura interna de la tierra. La mayor parte de la sismología son aplicables en los métodos sísmicos, este esta ampliamente estudiado es resolución de problemas inherentes a la detección y cartografía de superficies geológicas del subsuelo. ( m.geofísico ) Los métodos de exploración sísmica pueden aplicarse tanto en tierra como en el mar, siendo de uso extensivo en la exploración de hidrocarburos en la plataforma continental .

21. Ondas sísmicas : las vibraciones producidas en un foco sísmico se propagan a través de la tierra y cada partícula afectada no recorre grandes distancias si no que gira alrededor de posiciones fijas, llamado frente de onda, esto produce una deformación estática en los cuerpos rocosos. Las fuentes emisoras de las ondas sísmicas generan trenes de ondas instantáneos, durante un periodo corto de tiempo, que contiene un amplio rango de frecuencias. Método radiométrico La presencia de uranio, torio e isotopos radiométricos de potasio contenidos en las rocas producen emisiones electromagnéticas de onda corta, la cual puede ser medida con espectrómetros, es usado en medidas aéreas y terrestre para determinar la presencia de elementos radioactivo de potasio. También pueden ser usadas directamente para la detección de uranio, también ayuda a la cartografía geológica de rocas con potasio, por ejemplo, granitos o roca con alteración potásica.