métodos geoeléctricos de c.continua
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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.
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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.)
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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
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Una Carga Eléctrica (COULOMB), + o - genera un Campo
eléctrico VECTORIAL que Repele o atrae otras cargas
dependiendo de sus signos
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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
-
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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)
-
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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:
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K = cte Geometrica…..
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K = cte Geométrica
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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…
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MÉTODOS GEO ELÉCTRICOS
MÉTODOS DE INYECCIÓN DE CORRIENTE (CONTINUA)
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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
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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)
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Método de investigación en planta que puede hacerse con
distintos dispositivos electródicos
Método de las Líneas Equipotenciales
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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
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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.
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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:
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Dispositivos Lineales
Dispositivo Wenner
Dispositivo Schlumberger
y existen otros
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Dispositivo Lineal Wenner
r = (V / I) . (2Pa)
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Curvas-patrón Wenner
coeficiente de refracción eléctrica
K= (r2-r1) / (r2+r1)
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Dispositivo Lineal Schlumberger
r = (V / I) . [(L2– a2/4) P /a]
con AB > 5MN
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CORTE CON DOS CAPAS
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Curvas-patrón Schlumberger
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CORTE CON TRES CAPAS
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CORTE CON CUATRO CAPAS
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FASES DEL MODELAMIENTO
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-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