el metodo geofisico electrico

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
Curso 2022-2022
Escuela de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y
Ambiental
MÉTODOS DE
CAMPO ARTIFICIAL
UNIDAD 2
8° y 9º Semestre

2. DESARROLLO DEL TEMA
• CAMPOS ARTIFICIALES
• LOS MÉTODOS Y TÉCNICAS DE
CAMPO ARTIFICIAL
• GEOELÉCTRICO
• SÍSMICO
• ELECTROMAGNÉTICO (EM)
• OTROS MÉTODOS
• APLICACIÓN A LA INVESTIGACIÓN

3. MÉTODO GEOELÉCTRICO
EL MÉTODO ELÉCTRICO
tomografía, calicatas y sondeos eléctricos

4. MÉTODO GEOELÉCTRICO
CONTENIDO
▪ CONCEPTOS INICIALES
▪ SONDEOS ELÉCTRICOS
VERTICALES (SEV)
▪ CALICATAS ELÉCTRICAS (EC)
▪ TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA (ERT)
▪ POTENCIAL ESPONTÁNEO (SP)
▪ POLARIZACIÓN INDUCIDA (IP)
▪ MISE A LA MASSE

5. TÉCNICAS EN UNA DIMENSIÓN
▪ Denominamos técnicas en una dimensión o 1D a
aquellas en las que se investiga la variación de un
parámetro en una de las tres dimensiones del
espacio
▪ En geoelectricidad tenemos dos técnicas que se
pueden aplicar en superficie: las calicatas
eléctricas (C.E.) y los sondeos eléctricos verticales
(S.E.V. o V.E.S.)

6. TÉCNICAS EN UNA DIMENSIÓN
▪ Una tercera que se puede aplicar es la de
inserción en pozo, normalmente descrita
dentro del grupo de las diagrafías
▪ Los resultados de las técnicas 1D sirven para
la mejor caracterización de materiales y
cambios de facies o composicionales dentro
de un mismo material

7. DISPOSITIVOS
▪ Un dispositivo es una disposición
geométrica de los electrodos de
medida.
▪ Pueden ser simétricos o
asimétricos, lineales o poligonales.
▪ Existen tantos como podamos
crear, pero los estándar son de 1
(polo), 2 (dipolo), 3 (tripolo) ó 4
(tetrapolo) electrodos.
▪ Se emplean según la anomalía o
el objetivo a detectar ya que miden
de forma diferente.
▪ Los más comunes son:
– Schlumberger (4)
– Wenner (4)
– Dipolo-dipolo (4)
– Polo-Dipolo (3)
– Polo-polo (2)
– Polo (1)

8. DISPOSITIVOS
▪ Para hacer una medida de
resistividad se sebe completar el
circuito a través de dos
electrodos de corriente A-B (C1-
C2 para los ingleses), y
midiendo la diferencia de
potencial resultante entre dos
electrodos M-N (P1-P2 en
América).
▪ A partir del valor de intensidad
de la corriente (I /mA) medido al
generar el campo eléctrico y el
voltaje (V/mV) obtenido, se
puede calcular un valor de la
resistividad aparente (ρa):
ρa = Δ V (mV) / I (mA) * K
▪ El valor de la constante K (factor
geométrico) está en función del
dispositivo empleado (ver
ilustraciones)
DISPOSITIVO SCHLUMBERGER
DISPOSITIVO WENNER
DISPOSITIVO DIPOLO-DIPOLO
DISPOSITIVO POLO-DIPOLO

9. SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES
▪ La técnica de los SEV consiste en
medir los cambios de resistividad en
la vertical de un punto de aplicación
(O).
▪ Para ello se consigue aumentar la
profundidad de alcance con la
extensión de los cables de corriente,
de manera que el campo se amplíe y
se generen curvas de intensidad más
profundas.
▪ No hay una longitud determinada, ni
la profundidad de alcance está
relacionada directamente con la
extensión de los cables. Se considera
que la penetración en el terreno es un
15 a 20% de la distancia AB.

10. PLANTEAMIENTO DEL MÉTODO
▪ La forma de proceder en el campo es
ubicar el punto central de aplicación (O) y a
partir de él, con el dispositivo elegido
desplegar los cables a medida (AB) que se
hacen las medidas.
▪ Se ha de considerar que si usamos un
dispositivo Wenner se habrán de mover los
4 electrodos a la vez, mientras que el
Schlumberger permite mantener los
electrodos de potencial (MN) sin apenas
desplazamiento.
▪ En el caso de dispositivos de 2 ó 3
electrodos, para cerrar el circuito se deberá
ubicar los que no se mueven en el infinito.
▪ El resultado es una curva de campo que se
representa en gráfico bilogarítmico para su
interpretación.
▪ Las medidas deben corregirse en campo
en los valores de potencial espontaneo
(SP) para que no exista “contaminación” de
datos (puesta a cero del equipo).

11. PLANTEAMIENTO DEL MÉTODO
▪ La curva de campo se
calcula en función de
los valores de
intensidad (I) y voltaje
(V) medidos.
▪ Los valores suelen ser
muy pequeños por lo
que se usan
miliamperios y
milivoltios.
▪ La interpretación se
realiza ya mediante
una inversión
matemática de ajuste
con una curva teorica
propuesta por el
interpretador.
▪ No existen “reglas” de
interpretación ya que
los parámetros de Dar
Zarrouk nos dicen que
existen infinitas
soluciones al sistema
de ecuaciones
propuesto.

12. INTERPRETACIÓN
▪ Los valores de la curva de campo son resistividades
aparentes, mientras que los interpretados son resistividades
modeladas (reales)
▪ El resultado es una relación entre valores de resistividad y
espesores desarrollados en la vertical.
▪ La interpretación termina con la asignación de materiales a
los valores de resistividad determinados.

13. INTERPRETACIÓN
▪ La concatenación de ensayos SEV generan un
PERFIL GEOELÉCTRICO, en contraposición con
la técnica de la tomografía que genera un perfil
TOMOGRAFICO.

14. CALICATAS ELÉCTRICAS
▪ La técnica de la CALICATA ELÉCTRICA
(cateo o perfilaje eléctrico) consiste en
mantener la distancia entre los electrodos
constante, pero el dispositivo completo se
traslada de un punto de medición a otro en
línea recta.
▪ Esto brinda información sobre los cambios
laterales de la resistividad del subsuelo (pero
no puede estudiar cambios verticales).

15. CALICATAS ELÉCTRICAS
Procedimiento y resultados

16. POLARIZACIÓN INDUCIDA (IP)
▪ La Polarización Inducida I.P. (P.I.) es una técnica que se
define como el momento dipolar de una corriente por unidad
de volumen.
▪ Se basa en la capacidad que tienen algunos cuerpos,
minerales o materiales de cargarse electrónicamente cuando
se hace pasar una corriente a través de ellos (polarización).
▪ Con el paso de una corriente eléctrica por el terreno se
pueden producir una serie de polarización que dependiendo
de su génesis pueden ser: por acumulación de cargas
(interfacial), por desplazamiento de iones en los cristales
(iónica) o por orientación de las moléculas (bipolar).

17. POLARIZACIÓN INDUCIDA (IP)
▪ La I.P. se puede emplear en dos facetas: en el dominio del
tiempo o en el dominio de la frecuencia. Aunque también se
aplica en el domino espectral y en resistividad compleja.
▪ Normalmente se aplica el primero ya que permite tener mejor
discriminación en profundidades no muy altas.
▪ El segundo suele penetrar más, pero con menor resolución.
Los otros dos son métodos más sofisticados y menos
empleados.
▪ Todos ellos están en concordancia con la técnica que se
basa en la posibilidad de que exista una carga inducida
cuando se corta el paso de la corriente: VENTANA.

18. POLARIZACIÓN INDUCIDA (IP)
▪ Los ensayos, en la actualidad, se pueden hacer a la
vez que realizamos una tomografía eléctrica ya que
ésta trata de introducir una corriente en el terreno,
luego solo resta ver como se comporta:
DECAIMIENTO.
▪ El resultado resulta, en muchos casos, interesante ya
que puede complementar los datos obtenidos en la
investigación tomográfica.

19. APLICACIÓN DE LA IP
▪ Los ensayos de I.P. son aplicables a:
▪ Estudio de minerales (minería) en cuerpos
metálicos y de tipo sulfuroso, sobre todo.
▪ Estudio de sedimentos y cuencas sedimentarias,
para la búsqueda de arcillas y minerales
arcillosos explotables.
▪ Hidrogeología. Detección de agua frente a
arcillas, sobre todo.
▪ Contaminación. En la discriminación de
hidrocarburos o invasión de masas de agua
salada.
▪ Estudios que involucran Materia Orgánica, en
general.

20. POTENCIAL ESPONTÁNEO (SP)
▪ Los ensayos de Potencial Espontáneo S.P. (P.S.) se llevan a
cabo en la superficie del terreno con el fin de determinar la
variación en las corrientes telúricas de la caída de potencial.
▪ Está basado en la capacidad que tiene el terreno para variar sus
propiedades, físicas (cambio de humedad) o químicas (variación
composicional), por la presencia de cuerpos metálicos
(mineralizados) o la actividad biótica (M.O. y organismos).
▪ Sin embargo, el que a nosotros nos interesa más es el
CINÉTICO, es decir, el que se produce por el paso de un fluido
en un medio poroso -> circulación de agua subterránea.

21. POTENCIAL ESPONTÁNEO (SP)
▪ Como ensayo es de lo más sencillo ya que solo se trata de hincar
dos picas en el suelo y medir la diferencia de potencial entre ellas.
▪ Sin embargo la interpretación es más compleja y, normalmente se
emplea de forma cualitativa y como complemento a las labores de
investigación geoeléctrica, sobre todo.
▪ En la actualidad, la forma de trabajar es bien midiendo sobre un perfil
tomográfico o en la línea de estudio (alineación o alineaciones de
trabajo), es decir, como cateo eléctrico.
▪ También es bastante empleado en las técnicas de pozo para estudiar
las variaciones de la porosidad, permeabilidad y litología.

22. POTENCIAL ESPONTÁNEO (SP)

23. POTENCIAL ESPONTÁNEO (SP)
▪ Y las nuevas aplicaciones que tiene en geotermia

24. POTENCIAL ESPONTÁNEO (SP)
▪ Los estudios de vulcanología han
empleado este método con bastante buen
acierto en estudios que recogen la cinética
del magma y los elementos que
interactúan con el volcán.

25. MISE A LA MASSE
▪ La Mise a la Masse es una técnica del método de resistividad
eléctrica que ha-sido utilizado en la industria minera desde la
década de 1920 para delinear subsuelo eléctricamente cuerpos
minerales conductivos.
▪ En esta aplicación colocamos un electrodo de corriente en el
cuerpo conductor, ya sea en un afloramiento del material o en un
pozo de perforación, con un segundo electrodo de corriente (para
completar el circuito) situado en tierra eléctrica y llevado al infinito
(en realidad sólo una distancia mayor que 5 veces el tamaño
esperado del cuerpo bajo la superficie más grande).
▪ Esto hace que el cuerpo para irradiar la corriente eléctrica
completa. Las líneas equipotenciales de este patrón de flujo de
corriente se puede mapear con un voltímetro y dos sondas
(electrodos) móviles. La forma de estos equipotenciales en cierto
modo van a imitar o seguir la huella del cuerpo conductor.

26. MISE A LA MASSE
▪ Las líneas equipotenciales (así también se
denomina el método) se miden en el entorno de
influencia de la zona mineralizada con el fin de
mapear en superficie lo que tendrá repercusión en
profundidad.
▪ Se puede emplear también en geotecnia para
detectar piezas metálicas enterradas, por ejemplo.

27. APLICACIÓN DE MISE A LA MASSE

28. ENLACES
▪ https://www.youtube.com/watch?v=twXwXkw
T4vw
▪ https://www.youtube.com/watch?v=MNNlVKj
M67U
▪ https://www.youtube.com/watch?v=W1iU15o
OOXE
▪ https://www.youtube.com/watch?v=nJMs7gN
tHPo
▪ https://www.youtube.com/watch?v=RDzMFro
MXT0
▪ https://www.youtube.com/watch?v=-
AGK5gBCeII (zahorí)

29. EJERCICIO INDIVIDUAL
• Generar una hoja de calculo en la que se puedan
introducir los siguientes datos:
– Número de medida
– Valor de la distancia electródica de corriente
– Valor de la distancia de potencial
– Medida de la intensidad de corriente aplicada
– Medida del voltaje obtenido en el ensayo
– Potencial espontáneo medido
• Obtener los siguientes datos, calculados a partir de los
valores introducidos:
– Valor de la constante K del dispositivo
– Valor de la resistividad
– Dibujo de la gráfica de campo en coordenadas
bilogarítmicas
– Representación previa del valor del SP según la
profundidad relativa (17%) de cada punto medido