Prospeccion electrica

Definicion: Prospeccion Electrica

La prospección eléctrica se define como la ciencia y el arte de determinar las variaciones de las constantes eléctricas (resistividad, permeabilidad magnética y constante dieléctrica) de la corteza terrestre y de interpretar estas variaciones en términos de estructura geológica. Los sistemas de prospección más exitosos se basan en el estudio de las variaciones de resistividad. La suposición básica que se hace es que, en general, los cambios de resistividad siguen los planos de cama. Prospección que hace uso de tres propiedades fundamentales de las rocas. Uno es la resistividad o conductividad inversa. Esto gobierna la cantidad de corriente que pasa a través de la roca cuando se aplica una diferencia de potencial específica. Otro es la actividad electroquímica con respecto a los electrolitos en el suelo. Ésta es la base del método del potencial propio. Esto da información sobre la capacidad de un material rocoso para almacenar carga eléctrica, y debe tenerse en cuenta cuando se introducen en la tierra corrientes alternas de alta frecuencia, como en las técnicas de prospección inductiva. Los métodos eléctricos se utilizan con más frecuencia en la búsqueda de metales y minerales que en la exploración de petróleo, principalmente porque la mayoría de ellos han demostrado ser eficaces sólo para exploraciones superficiales. Particularmente en lo que se refiere a la prospección de petróleo. Se señala que, si bien los métodos eléctricos no han recibido la amplia aceptación en este campo de la que gozan otros métodos, el interés continuo puede estar bien justificado. Se expresa la opinión de que la señal más optimista de un futuro más brillante para la prospección eléctrica de petróleo es la evidencia que se está acumulando para apoyar la teoría de los efectos secundarios en estratos relativamente poco profundos que recubren depósitos de petróleo y gas.

Video Prospeccion Electrica

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Propiedades electricas de las rocas

Todos los materiales, incluidos el suelo y la roca, tienen una propiedad intrínseca, la resistividad, que rige la relación entre la densidad de corriente y el gradiente del potencial eléctrico. Las variaciones en la resistividad de los materiales terrestres, ya sea vertical o lateralmente, producen variaciones en las relaciones entre la corriente aplicada y la distribución de potencial medida en la superficie y, por lo tanto, revelan algo sobre la composición, extensión y propiedades físicas de los materiales del subsuelo. Las diversas técnicas geofísicas eléctricas distinguen los materiales a través de cualquier contraste que exista en sus propiedades eléctricas. Los materiales que difieren geológicamente, como los descritos en un registro litológico de un pozo perforado, pueden o no diferir eléctricamente y, por lo tanto, pueden o no distinguirse mediante un estudio de resistividad eléctrica. Las propiedades que afectan la resistividad de un suelo o roca incluyen la porosidad, el contenido de agua, la composición (contenido de minerales y metales de arcilla), la salinidad del agua de los poros y la distribución del tamaño de grano.

Metodos de corriente continua y metodos de corriente alterna

Metodos de corriente continua

Los métodos de resistividad de corriente continua (CC) utilizan fuentes artificiales de corriente para producir un campo de potencial eléctrico en el suelo. En casi todos los métodos de resistividad, se introduce una corriente en el suelo a través de electrodos puntuales (C1, C2) y el campo de potencial se mide utilizando otros dos electrodos (los electrodos de potencial P1 y P2), como se muestra en la figura 4.3-1. La fuente de corriente puede ser corriente continua o corriente alterna de baja frecuencia (0,1 – 30 Hz). El objetivo de generar y medir el campo de potencial eléctrico es determinar la distribución de resistividad espacial (o su recíproca – conductividad) en el suelo. Como se conoce el potencial entre P1 y P2, la corriente introducida a través de C1 y C2, y la configuración del electrodo, se puede determinar la resistividad del suelo; esto se conoce como la «resistividad aparente».

Metodos de corriente alterna

La corriente alterna es producida por un generador eléctrico. Un generador eléctrico consta de un imán y un lazo de alambre que gira en el campo magnético del imán. A medida que el cable gira en el campo magnético, la fuerza cambiante del campo magnético a través del cable produce una fuerza que impulsa las cargas eléctricas alrededor del cable. La fuerza genera inicialmente una corriente eléctrica en una dirección a lo largo del cable. Luego, a medida que el bucle gira 180 grados, la fuerza se invierte para dar una corriente eléctrica en la dirección opuesta a lo largo del cable. Cada vez que el bucle gira 180 grados, la dirección de la fuerza y, por lo tanto, la corriente cambia. La dirección cambiante de la fuerza después de cada 180 grados de rotación da como resultado la corriente alterna. Además de tener el imán y el cable, un generador eléctrico también tiene anillos colectores que aseguran que los extremos del cable estén siempre conectados al mismo lado del circuito eléctrico. Esto asegura que la dirección de la corriente cambie cada media revolución del cable.

Prospeccion geo electrica

En este estudio se proponen métodos geoeléctricos como técnicas alternativas en las primeras etapas de la prospección de glauberitas. Se han estudiado varias unidades de glauberita en diferentes puntos de la cuenca del Ebro (España) mediante secciones de tomografía de resistividad eléctrica. Se ha encontrado que el rango de resistividad eléctrica mostrado por los depósitos de glauberita es bajo (10–100 Ω · m) cuando el componente de la matriz (arcilla y carbonatos microcristalinos) está por encima del 45% de la composición total de la roca. Este tipo de rocas ha sido estudiado en Montes de Torrero (Zaragoza) y es el caso de depósito de glauberita más común. Además de rocas de glauberita rica en matriz, se ha estudiado un caso excepcional de capa de glauberita pura en Alcanadre (La Rioja). A partir de este sitio, se ha estimado que los depósitos con fracción cristalina de glauberita cercana al 100% muestran un rango de resistividad de al menos 3 × 103 Ω · m.

Tomando como referencia este valor extremo, se han calculado los límites de Hashin-Shtrikman para rocas de glauberita considerando que están constituidas por cuatro fases (glauberita, yeso, anhidrita y matriz). Cuando la fracción de matriz representa el 45% o más de la masa de roca, el rango de resistividad será el del límite inferior de Hashin-Shtrikman, que es similar para cualquier combinación de composición de sulfato (glauberita, yeso y / o anhidrita); Por tanto, se puede considerar como un sistema de dos fases (matriz y sulfato). Para rocas con menos del 30% de fracción de matriz, se debe considerar la tendencia del límite superior de Hashin-Shtrikman; sin embargo, los valores de resistividad se superponen, lo que hace imposible establecer una clasificación. Entre el 30 y el 45% de la fracción de matriz, existe un dominio de transición. Además, se han elaborado algunos modelos teóricos que representan las estructuras más comunes en las rocas de sulfato para ayudar en la interpretación de las imágenes de resistividad invertida obtenidas a partir de los datos de campo. En ambos conjuntos de datos se han identificado algunos artefactos generados por la complejidad de la distribución de resistividad del terreno.

Prospeccion geofisica

Tiene como objetivo explorar en busca de minerales o combustibles minerales, o determinar la naturaleza de los materiales terrestres midiendo una propiedad física de las rocas e interpretando los resultados en términos de características geológicas o los depósitos económicos buscados. Las mediciones físicas pueden tomarse en la superficie, en pozos o desde plataformas aéreas o satelitales. Es un gran conjunto de procedimientos físicos y matemáticos, que son aplicadas a la investigación del subsuelo para la búsqueda y en el estudio de yacimientos de substancias útiles (petróleo, agua subterráneas, minerales, carbón, etc.), por medio de exámenes efectuados en la superficie de la Tierra. Todo esto mediante la aplicación de métodos geofísicos es posible establecer la estratificación de suelos y rocas, midiendo los cambios de características físicas de los materiales, como pueden ser la rapidez de propagación de ondas, la resistividad o conductividad del suelo y subsuelo, la susceptibilidad magnética etc. Esta tiene por objeto relacionar la estructura geológica del subsuelo a través de la distribución de cualquiera propiedad física del subsuelo, y todo esto depende del método que se utilice. Se utiliza, sobre todo, en exploraciones mineral, investigaciones de aguas subterráneas y estudios ambientales.

El sondeo electrico vertical

El sondeo eléctrico vertical o la perforación eléctrica retienen los electrodos de corriente y potencial a lo largo de una línea recta con el mismo espaciado relativo alrededor de un punto central fijo. Supone que la corriente penetra de forma continua más profunda al aumentar la separación de los electrodos de corriente. El sondeo eléctrico infiere la variación de resistividad con la profundidad desde un punto dado en el suelo para capas de formación casi horizontales debajo. El método es útil para determinar el espesor de la sobrecarga horizontal suelta sobre rocas duras en valles de ríos y proyectos de aguas subterráneas. En un sondeo eléctrico vertical (VES), las mediciones de resistividad aparente se realizan en diferentes espaciamientos de electrodos, centrados alrededor de un punto común. A medida que aumenta el tamaño de la matriz de electrodos, «sonamos» a mayores profundidades, como se muestra en los ejemplos anteriores. El arreglo de Schlumberger se usa comúnmente para VES, manteniendo fijo el dipolo del electrodo de potencial (M y N) y moviendo el dipolo del electrodo de corriente (A y B). Esta es una opción popular porque el dipolo de electrodo de potencial fijo significa que no solo las mediciones son relativamente insensibles a la variación lateral en la resistividad, sino que también, desde un punto de vista práctico, los levantamientos se pueden completar de manera más eficiente ya que solo se mueve uno de los dipolos para cada medición. La desventaja es que para espaciamientos MN pequeños, las señales (diferencias de potencial) pueden ser relativamente débiles y, por lo tanto, puede ser necesaria una instrumentación de alta sensibilidad.

Procedimiento de sondeos electricos verticales

Sondeo eléctrico vertical (VES): como parte del presente investigaciones, se ha llevado a cabo una investigación geofísica detallada en el Proyecto del Canal de Enlace Cauvery-Vaigai usando el Schlumberger matriz en las ubicaciones seleccionadas. El espaciado actual de los electrodos (AB / 2) fue aumentado gradualmente hasta 100 m para delinear estructuras más profundas. Los electrodos se extendieron en la dirección paralela a la dirección de impacto. Sobre estructuras de tierra estratificada (situación 1-D), variación en aparente la resistividad con separaciones de electrodos de corriente es bastante suave. Más, esta variación también es suave cuando la dirección de propagación es paralela a la huelga y errático cuando la dirección de propagación es perpendicular a la huelga por situación 2-D. En el presente estudio, un resultado bastante suave Se observa una variación en la resistividad aparente hasta un electrodo grande. Separaciones en la dirección de la huelga.

La interpretación de la situación 1-D producirá características importantes del subsuelo para recomendar ubicaciones apropiadas para estructuras de ingeniería civil. Los sondeos eléctricos verticales, también conocidos como eléctricos perforación, sondeo de profundidad o sondeo de profundidad, se utiliza para determinar la variación de resistividad con la profundidad y proporcionar la información sobre la Distribución vertical de masas de agua dulce, salobre y salina, si las hubiera. Y su extensión aérea. Por lo general, un VES se lleva a cabo en Schlumberger. Matriz, donde los electrodos de potencial se colocan en una posición fija con un separación corta y los electrodos de corriente se colocan simétricamente en los lados exteriores de los electrodos de potencial. Después de cada medición de resistividad los electrodos de corriente se alejan más desde el centro de la matriz. De esta manera, la corriente se hace paso a paso para fluir a través de las partes más y más profundas del suelo. Las posiciones de los electrodos de corriente se distribuyen típicamente logarítmicamente con un al menos 10 puestos por década. Para grandes distancias entre la corriente electrodos, la distancia de los electrodos potenciales se incrementa para asegurar que el voltaje medido está por encima del nivel de ruido y la detección nivel en el instrumento. Con la expansión de la matriz eléctrica, el La profundidad de penetración de la corriente eléctrica aumenta allí mediante detalles.

Procedimiento de los datos de los metodos geo electricos

El método ERT es un método de prueba eléctrico en el que se induce corriente en el suelo utilizando dos electrodos de corriente. A continuación, se lee la caída de potencial eléctrico utilizando otros dos electrodos. Hay muchas configuraciones diferentes de conjuntos de electrodos disponibles, pero todas las configuraciones están destinadas a recopilar datos que se pueden usar para estimar las variaciones laterales y verticales en los valores de resistividad del suelo. ERT se puede utilizar para mapear variaciones geológicas que incluyen: litología del suelo (por ejemplo, arcilla versus grava), presencia de agua subterránea, zonas de fractura, variaciones en la saturación del suelo, áreas de mayor salinidad o, en algunos casos, contaminación del agua subterránea. ERT se puede utilizar para mapear la profundidad y la geometría del lecho rocoso; aunque en la mayoría de los entornos geológicos MASW o SRT son más adecuados para cartografiar la parte superior del lecho rocoso. ERT es a menudo la mejor opción para mapear cavidades como cuevas, karst y / o sumideros de disolución de evaporita. Al igual que la sísmica, el método eléctrico tiene la capacidad de producir imágenes 1D (sondeo eléctrico vertical), 2D (perfil) o 3D (volumen). Olson utiliza la matriz de electrodos adecuada y la elección de 1D, 2D o 3D según el objetivo y el presupuesto. Los métodos eléctricos son los más afectados por la geoquímica del subsuelo; es decir, distribución del tamaño de grano, química del agua subterránea y / o presencia de contaminación.

Metodo de cura estandar

Una curva estándar, también conocida como curva de calibración, es un ejemplo de gráfico que se maneja como habilidad de investigación cuantitativa. Se calculan y grafican algunas muestras con pertenencias conocidas, lo que luego accede establecer las mismas propiedades para muestras excluidas mediante interpolación en el gráfico.

Los métodos Wenner y Schlumberger son enunciaciones matemáticas, para apreciar valores de resistividad aparente, que reflexionan las separaciones entre electrodos enterrados en el suelo y las relaciones entre las corrientes y tensiones, debidas a la introducción de corriente a un material. En la práctica, la implementación de estos métodos, se realiza de la siguiente forma:

Se cavan 4 electrodos, dispuestos en línea recta.
Los dos electrodos externos, se manejan para introducir corriente al suelo.
Los dos electrodos internos, se manipulan para medir la diferencia de potencial, correspondida a la inyección de corriente al suelo.
Se hace la relación de diferencia de potencial, con la corriente inyectada para lograr el valor de resistencia del suelo.
A partir del valor de la resistencia obtenida, se calcula el valor de la resistividad supuesto del suelo.

Metodo bidimensional

Es un tipo de técnica cromatografía en la que la muestra inyectada se separa pasando por dos etapas de separación diferentes. Se conectan en secuencia dos columnas cromatografías diferentes y el efluente del primer sistema se transfiere a la segunda columna.

Metodo wenner

También llamado arreglo igualmente espaciado. En este método, todos los electrodos, tanto de inyección de corriente, como de medición de diferencia de potencial, están apartados por una longitud equidistante a[m]. El método de igual manera reflexiona la profundidad de enterramiento de los electrodos b.

Metodo schlumberger

Es una modificación del método Wenner. En este procedimiento, los electrodos de cálculo de diferencia de potencial, están separados por una longitud d [m]. Sin embargo, los electrodos de inyección de corriente están distantes por una distancia c [m], con respecto a los electrodos de medición de diferencia de potencial. En resultado, los dos electrodos de corriente están separados por una distancia 2c+d.

Metodo tridimensional

La modelización tridimensional es un medio en el que se consigue una estructura numérica de reseñas que personifican la distribución en el espacio de edificios, terrenales u objetos, mediante una nube de tanteos cuyos valores de posición son conocidos por medio de topografía, fotogrametría o teledetección. El método se denomina método 3D de características / diferencia de diamante (MOC / DD). En este método, las variables 3D como el flujo y la fuente se expresan como una combinación del componente radial bidimensional (2D) y el componente axial unidimensional (1D). El método 2D de características (MOC), que se utiliza ampliamente en el análisis de transporte de neutrones 2D en la física de reactores, se utiliza para resolver geometrías radiales complicadas compuestas por pasador de combustible, material de absorción consumible, material estructural, etc. La fuente de neutrones axiales, que está discretizada por el método de diferencia de diamante (DD), se fusiona en el término fuente 3D MOC. Este artículo presenta una derivación detallada del método 3D MOC / DD y una técnica de paralelización para aplicar el método 3D MOC / DD a un problema de núcleo completo. La precisión y el rendimiento se examinan resolviendo los problemas de referencia C5G7 y de referencia BEAVRS de núcleo completo.

Meodo dipolo-dipolo

El método dipolo-dipolo provoca una mezcla de datos de perfil sondeo si las comprobaciones se toman en varios valores de n a lo largo de un perfil. Los dipolos surgen en cuerpos aislantes dieléctricos. A discrepancia de lo que ocurre en los materiales guías, en los aislantes los electrones no son libres. Al emplear un campo eléctrico a un dieléctrico aislante éste se polariza dando lugar a que los dipolos eléctricos se reorienten en la dirección del campo reduciendo la intensidad de éste. Es el caso de la molécula de agua, aunque tiene una carga total neutral (con igual número de protones que de electrones), muestra una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan privados, desprovistos parcialmente de sus electrones y declaran, efectivamente, una densidad de carga positiva. Por esto en la práctica, la molécula de agua se tolera como un dipolo. Así se establecen interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, constituir enlaces o puentes de hidrógeno. La carga parcial negativa del oxígeno de una molécula practica atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes. Aunque son uniones frágiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro moléculas unidas por puentes de hidrógeno consiente que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, comprometido en gran parte de su conducta anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.

Un dipolo eléctrico se invade de la apartamiento de las cargas efectivas y negativas que se topan en cualquier sistema electromagnético. Un simple ejemplo de este sistema es un par de cargas eléctricas de igual magnitud pero de signo opuesto separadas por una distancia típicamente infanta. (Un dipolo eléctrico permanente se llama electret). Un dipolo magnético es el tráfico cerrada de un sistema de corriente eléctrica. Un ejemplo simple es un solo bucle de cable con corriente firme a través de él. Un imán de barra es un ejemplo de un imán con un momento dipolar magnético indestructible. Los dipolos, ya sean eléctricos o magnéticos, se pueden determinar por su momento dipolar, una cantidad vectorial. Para el dipolo eléctrico simple, el instante del dipolo eléctrico apunta desde la carga negativa hacia la carga positiva, y tiene una dimensión igual a la fuerza de cada carga multiplicada por la ausencia entre las cargas. Para el bucle de corriente magnético (dipolo), el momento del dipolo magnético apunta a través del bucle (de convenio con la regla de agarre de la mano derecha), con una magnitud semejante a la corriente en el bucle multiplicada por el sitio del bucle. Equivalente a los bucles de corriente magnética, la partícula de electrones y algunas otras partículas fundamentales tienen instantes dipolares magnéticos, ya que un electrón genera un campo magnético idéntico al creado por un bucle de corriente muy pequeño. No obstante, el momento dipolar magnético de un electrón no se corresponde a un bucle de corriente, sino a una propiedad intrínseca del electrón. El electrón de igual manera puede tener un momento dipolar eléctrico, aunque aún no se ha observado (ver momento dipolar eléctrico del electrón).

Calicatas electricas

Los canales de cableado son bisagras perpetuas duraderas y económicas que brindan una acción suave y giratoria y una rotación axial óptima. Son abrazaderas tradicionales para unos rendimientos robustos, perpetuos y probados con un pasador de candado y una grapa separados para mayor seguridad. Reside en la ejecución de una toma de resistividades someras, para lograr información rápida y económica. Se logran curvas resistivas para los primeros metros, y podemos establecer el material y tener su resistividad. Esta encuesta es muy útil, para instalar tomas de tierra y centros eléctricos. Generalmente manipulan métodos tetra-electródicos, haciendo emisión de corriente por electrodos de corriente y recibiendo por electrodos de potencial. Las tomas de campo son de mayor rápidez y suponen un bajo coste. Esta técnica reside en inyectar corriente en el subsuelo mediante arreglos electródicos, la corriente inyectada crea a su vez una diferencia de potencial que es medida por el instrumento utilizado y traducida posteriormente en resistividades. Al ser la resistividad una posesión física de las rocas es posible aclarar geológicamente dichos contrastes de resistividad, y establecer la composición del subsuelo. La principal diferencia con los demás métodos eléctricos reincide en que los contrastes de resistividad son medidos horizontalmente. Esto se logra conservando una separación entre electrodos constante y moviendo por completo el arreglo, consintiendo realizar un barrido a una misma profundidad. Esta técnica puede resultar bastante útil para zonas que ya han sido estudiadas anteriormente o para delimitar áreas de afectación por fallas y cavidades.

Aplicaciones: Calicatas electricas

Ingeniería ambiental
prospección de recursos minerales
protección civil para la determinación de fracturas
fallas geológicas
detección de cavidades
cambios de facies.

Dispositivos para calicatas electricas

El carácter de la relación entre la resistividad supuesto y la estructura del corte eléctrico depende también del tipo de dispositivo aplicado. En condiciones geológicas diversas, es necesario para obtener los mayores resultados, emplear dispositivos también diversos. Esto explica la importancia de las distintas variantes de las calicatas eléctricas, que se desigualan en los tipos de dispositivos y métodos de su desplazamiento a largo del perfil. Las calicatas eléctricas (CE) se elaboran manteniendo un distanciamiento constante entre los 4 electrodos. Se puede manejar tanto la disposición Schlumberger como Wenner y lo que se hace es injertar todo el dispositivo, manteniendo el espaciamiento, lo que resulta en un alcance vertical (profundidad) más o menos constante de la corriente.

Calicata wenner

Comenzando de sus respectivos conectores base, esta calicata reside en desplazar los cuatro electrodos AMNB a la vez manteniendo sus separaciones interelectródicas a lo largo de un recorrido. Se representa la distancia del origen, O, al centro de los electrodos MN en abscisas y en ordenadas el valor de r a (Wm) para cada distancia x.

Calicata schlumberger

En este tipo de calicata podemos mencionar dos variantes. La primera habría de ser parecida a la calicata Wenner, trasladando lateralmente los cuatros electrodos del dispositivo Schlumberger a la vez. La segunda consiste en desplazar los electrodos detectores M y N entre A y B, los cuales están fijos y a una gran distancia de los electrodos detectores. La profundidad de agudeza de la medida no es constante puesto que no es una verdadera calicata, siendo máxima cuando los electrodos MN se hallan en el centro del segmento AB.

Instrumentos para prospeccion Electrica:

Transmisores IP

Receptores IPReceptores IP.
Probador SCIP.
EM-IP Tx Controlador.
Receptor NordicEM24.
Sonda MPP.
Beep Mat
Sistema SWW.

Potencial espontaneo

La técnica de potencial espontaneo tiene su base teórica en la medición de la diferencia de potencial eléctrico que crea el subsuelo de forma natural. El origen de estos campos eléctricos se debe a anómalos variables en el subsuelo, por ejemplo, diferenciaciones en la humedad y temperatura del suelo, la presencia de cuerpos metálicos, acción biológica o de materia orgánica y en general cualquier interacción química del terreno. Para efectos de la exploración nuestra cuidado debe centrarse en el tipo de potencial espontaneo llamado Potencial electrocinética dado que su génesis está ligada al paso de un fluido a través de un medio poroso. se utiliza para detectar lechos permeables y estimar la formación de salinidad del agua y el contenido de arcilla de formación. El registro SP no se puede registrar en lodo no conductor. El SP puede verse afectado por varios factores que dificultan la interpretación. Primero, existen otras posibles fuentes de potencial eléctrico no relacionadas con el efecto electroquímico, por ejemplo, el potencial electrocinético y el bimetalismo. Muchos de estos son pequeños y constantes a lo largo del registro y pueden agruparse en la línea de base de la lutita. En segundo lugar, el SP puede medir solo la caída de potencial en el pozo y no el potencial electroquímico completo. El SP ideal frente a un lecho limpio se conoce como potencial espontáneo estático (SSP), y frente a un lecho arcilloso como potencial espontáneo pseudoestático (PSP). El SP es siempre menor que el SSP o el PSP y más redondeado en los límites entre lutitas y lechos permeables. El SP fue registrado por originariamente por C. Schlumberger, M. Schlumberger y E.G. Leonardon en 1931, y los primeros ejemplos publicados fueron de campos petrolíferos rusos.

Potencial Instantaneo Aplicaciones

Ingeniería ambiental
prospección de recursos minerales,
protección civil para la determinación de fracturas

Polarizacion inducida (pi)

La polarización inducida es la particularidad más reciente de las sistemáticas geofísicas, basada en el efecto de sobrevoltaje. El efecto de PI reside básicamente en que, al dejar de inyectar corriente en el suelo, el voltaje en el receptor no cae súbitamente sino que tarda en hacerlo, esta caída pende del tipo de suelo, algunos han confrontado la curva de PI con una curva de un circuito de descarga RCI (resistencia- capacitor).

El efecto de PI se genera gracias a un efecto de acumulación de energía, este almacenamiento puede ser de dos causas:

Diferenciación en la inestabilidad de los iones de los fluidos a través de la roca.
Variación entre la conductividad ionica y electrónica cuando se encuentran minerales metálicos en la roca.

Cuando hay minerales metálicos, existe un efecto de electrolisis entre el grano metálico y electrolítico (fluido adentro del poro). Hay intercambio de electrones entre el metal y la solución de iones, a este efecto se conoce en fisicoquímica como sobrevoltaje. Los minerales con alta conductividad iónica son los que despliegan polarización electródica como: Sulfuros y algunos óxidos y también el grafito. es una técnica de imágenes geofísicas que se utiliza para identificar la capacidad de carga eléctrica de los materiales del subsuelo, como el mineral.

El efecto de polarización fue descubierto por primera vez por Conrad Schlumberger al calcular la resistividad de la roca. El método de levantamiento es similar a la tomografía de resistividad eléctrica (ERT), en que una corriente eléctrica se transmite al subsuelo a través de dos electrodos y el voltaje se monitorea a través de otros dos electrodos. La polarización inducida es un método geofísico que se utiliza ampliamente en la exploración de minerales y las operaciones mineras. Las técnicas de resistividad e IP a menudo se aplican en la superficie del suelo utilizando múltiples sitios de cuatro electrodos. En un estudio IP, además de la medición de resistividad, también se determinan las propiedades capacitivas de los materiales del subsuelo. Como resultado, los levantamientos IP brindan información adicional sobre la variación espacial en la litología y la química de la superficie del grano. La encuesta IP se puede realizar en modo de dominio de tiempo y de dominio de frecuencia: En el método de polarización inducida en el dominio del tiempo, la respuesta de voltaje se observa en función del tiempo después de que se apaga o enciende la corriente inyectada. En el modo de polarización inducida en el dominio de la repetición, se introduce una corriente alterna en el suelo con frecuencias variables. Los cambios de fase de voltaje se miden para evaluar el espectro de impedancia a diferentes frecuencias de inyección, lo que comúnmente se conoce como IP espectral. El método IP es una de las técnicas más utilizadas en la industria minera y de exploración minera y tiene otras aplicaciones en estudios hidrogeofísicos, investigaciones ambientales y proyectos de ingeniería geotécnica.

Polarizacion inducida Aplicaciones:

Ingeniería ambiental
prospección de recursos minerales
protección civil para la determinación de fracturas fallas geológica
detección de cavidades y cambios de facies.

Tomografia electrica

Es un método de corriente continua cuya finalidad es establecer la variación de la resistividad eléctrica del subsuelo en función de la profundidad y a lo largo de un perfil, es decir en 2 dimensiones (2-D).

En el Dipolo-Dipolo los cuatros electrodos se menean con relación a un centro pero al mismo tiempo se mueven también en forma lateral cuyo objetivo es ver variaciones de la resistividad en 2-D (X y Z). Es una técnica geofísica para obtener imágenes de estructuras subterráneas a partir de mediciones de resistividad eléctrica realizadas en la superficie o mediante electrodos en uno o más pozos. Si los electrodos están pasmados en los pozos, se pueden inquirir secciones más profundas. Está estrechamente coherente con la pericia de imagen médica de la tomografía de impedancia eléctrica (TIE), y matemáticamente es el mismo problema contradictorio. No obstante, a oposición de la EIT médica, la ERT es substancialmente un método de corriente continua. Un método geofísico coherente, la polarización inducida (o polarización inducida espectral), mide la respuesta transitoria y tiene como objetivo establecer las propiedades de cargabilidad del subsuelo.

Tomografia Electrica Aplicaciones:

Ingeniería ambiental.
Prospección de recursos minerales.
Geotecnia.
Caracterización geológica.
protección civil para la determinación de fracturas, fallas geológicas, detección de cavidades.
cambios de facies y arqueología.

Fuentes:

KELLER, G.V. y F.C. FRISCHNECHT (1966). Electrical methods in geophysical prospecting.
519 págs. Pergamon Press. Oxford. Londres.
ORELLANA, Ernesto (1982). Prospección Geoeléctrica en corriente continua. Paraninfo, Madrid, 578
págs.

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