Figuerola_Cantos_Tratado_De_Geofisica_Ap.pdf

Prólogo del Director
de la
Escuela Superior de Ingenieros de Minas
El arrolladoravance tecnológico que en el mundo estamos viviendo, hace que
las Ciencias aplicadas tengan forzosamente que seguir el ritmo de dicho desarrollo
y máxime las implicadas en la investigación, prospección y obtención de primeras
materias, siendo la minería una de las más afectadas en este sentido.
En su consecuencia, está intensivamente implicado en lo expuesto anterior-
mente, el Tratado de Geoffsica Aplicada del actual Catedrático Doctor Ingeniero
de Minas, D. José Cantos Figuerola, que amablemente me ha pedido unas líneas
de prólogo.
Creo qúe no es necesario ampliar ní justificar la importancia de la materia de
que se trata, pero sí quiero hacer una historia cronológica de esta asignatura que
fué implantado sus estudios en esta Escueta y que sigue teniendo una importancia
transcendental, tanto en los Planes de Estudio de la misma como aplicación indus-
trial en prospección Geofísica de toda índole.
En el año 1928 publicaba el Instituto Geológico y Minero de España el primer
libro completo que se daba a conocer en el mundo sobre Geofísica Aplicada. Lo
escribió D. JoséG. Siñeriz, Ingeniero de Minas y tuvo tal éxito en el terreno cien-
tífico, que al presentarlo al Congreso Geológico Internacional que se celebraba
en Pretoría en aquel año, fué nombrado su autor Presidente de la Comisión Inter-
nacional de Geofísica,dándoseas( a conocer España como uno de los países pione-
ros en esta Ciencia.
Escrito por españoles se ha publicado bastante desde entonces, pero ningún
tratado de Geoffsíca Aplicada que se pueda considerar completo.
Este es precisamente el mérito de la obra que me ha correspondido presentar',
que es el primer tratado completo de Prospección Geofísica que publica un autor
español desde 1928 y, como ha pasado cerca de medio siglo, hay que suponer que
los avances han sido extraordinarios.
6

6
El autor es Catedrático por oposici6n de la asignatura de Geofísica Aplicada
desde 1959, habiendo sido Profesor Encargado de Curso de la misma desde 1955
y siendo el primero que explicó el tema como asignatura independiente.
Su actividad nunca se separó de esta Ciencia, ya que en Febrero de 1'929 in·
gresó en el Instituto Geol6gico y Minero a las órdenes de Siñeriz, iniciando am-
bos los trabajos de Prospección Geofísica en España. Desde entonces ha realizado
una gran labor en el terreno de la investigación de minerales, incluídos el petróleo
y también el agua subterránea.
Esta labor se dió a conocer en 4 Tomos voluminosos firmados por Siñeriz y
en un V Tomo firmado por Cantos y publicado en 1953.
Debido precisamente a su labor en esta Ciencia, le concedieron en 1955 la
Gran CruzdeAlfonsoX E/Sabio. La Encomienda con placa. la poseía desde 1951.
Actualmente sigue al frente de su Cátedra y es Subdirector del IGME desde
1962, donde ascendió desde su Departamento de Geolísica. El libro en cuestión
es de gran interés para cualquier Centro de Enseñanza donde se explique la asig-·
natura, pero sobre todo, es lo más completo que se ha escrito en castellano sobre
el tema y apto para el curso elemental de cuarto año como para el de especializa-
ciones de 5° de esta Escuela.
Es lo que se me ocurre como introducción al libro; lo demás lo irá juzgando
el lector por sí mismo.
Madrid, Abril de 1.973.
Juan José M fraved,
.. ..

Prólogo del autor
Ante todo h-e de hacer una especial mención de las personas que me han ayu-
dado a confeccionar este Tratado de Geoflsica Aplicada. Pecaría de ingratitud si
no lo hiciera, pero además no se creería nadie que lo había escrito solo, sin cola-
boradores, porque en el mundo apenas se escriben libros de ciencia sin importan-
tes ayudas. Así como hay otros que se pueden escribir por una soJa persona como
son los literarios, tos científicos se basan a veces en ideas laniadas al Mundo hace
2.000 años y así nos podríamos encontrar, con que casi todo se había dicho antes,
aunque de otra forma.
En cuanto a nuestro tema no creo que haya un solo t ratado de Geofísica
Aplicada que no haya tenido muchos colaboradores, porque nadie es especialista
absoluto de todos los métodos que se describen y menos en una ciencia tan com-
pleja y difícil como ésta. Por eso no debe extrañarnos demasiado que. diga que
empecé a escribir la obra hace 19 años, como encargado de curso y en forma de
apuntes de clase y como desarrollo el de los métodos geofísicos ha sido tan rápido
y el dar forma a un libro hasta su publicación cuesta bastante tiempo, resulta que
hoy al ,darlo a la luz, después de muchos años y modificaciones periódicas, no so-
lamente no me satisface del todo, sino qlle ya lo encuentro yo mismo anticuado
en muchos aspectos. Por lo tanto además de haber escrito un libro que no es per-
fecto, de lo único que no puedo presumir es de rápido, porque esta ciencia da lu-
gar a estas situaciones y no permite ligerezas. Prueba de lo que digo es que, desde
1928 hasta hoy no se había escrito por autor español ningún Tratado de Geofísica
Aplicada, que se pueda considerar completo después del de Sifíeriz.
Este tampoco lo es, pero como base de estudios para una Escuela de Ingenieros
de Minas como la nuestra, puede prestar un buen servicio y en cuanto a las nove-
dades que vayan surgiendo después, es misión del Profesor de turno el orientar al
alumno hacia los trabajos especiales que se puedan seleccionar de las Revistas
científicas de la materia en cuestión.
Mi primer colaborador ha sido mi adjunto el Dr. Ingeniero de Minas Manuel
López Linares, hoy Catedrático en la Escuela de Mil'as de Oviedo, con una valiosa
aportación a los Métodos Sfsmicos y Gravimétricos en especial. Posteriormente el
auxiliarde Cátedra Dr. Ingeniero de MinasFernando Gea Gavaloy,fallecido en 1968
en cumplimiento de su deber, con una dedicación muy especial al mismo Método
Sísmico. Mencionaré también a Inocencia Vega que le sucedió como auxiliar por
poco tiempo. Tampoco olvidaré de mencionar al Dr. Ingeniero de Minas Francisco

8
Entiban Santln.ban que además de haber trabajado conmigo muchos años en el
IGME me ha evitado en algunos apartados de los capftulos de Sísmica Yde Pros·
pecci6n radiactiva. Recientemente como importante labor de ordenación, corree·
ci6n y revisi6n crítica del j6ven Ingeniero de Minas O. Carlos Fern~ndez Ramón
y del Ayudante de Minas O. Rodolfo Malo, que me han prestado su valiosa ayuda
en esa tabor que es de las más ingratas de fa publicación de un libro.
Ya que estamos haciendo la introducción a un Tratado de Geofísica Aplicada
porqué no decir un poco de lo que esta ciencia significa. Cuando decimos Geofísi·
ca en General, el concepto es de tal amplitud y abarca tantas ciencias que más va-
le que no me meta en explicarlo a mi manera, pues me lloverían las protestas. Bas·
ta con que diga que abarca o al menos se mete en el terreno de la Oceanografía,
Meteorolog(a, Campos de la gravedad, del Magnetismo y de la Electricidad terres-
tres, Sismología, Vulcanología, Tectónica y Geodinámica.
Para no asustar al lector diremos que eso es lo que significa la Geofísica Pura
o Geofísica Fundamental. La Geoflsica Aplicada es una ciencia conexa con la
•
Geología y según el Geólogo es su mejor instrumento para la prospección de mi·
nera/es y de agua aubterránea. También sirve para calcular la edad de las for·
maciones y rocas, y otros muchos problemas tectónicos que solo por geofísica se
pueden llegar a resolver con ~laridad.
Ha adquirido tal importancia en la investigación del petróleo, que no es aven-
turado decir que sin esta ciencia aplicada hace tiempo estaría la Humanidad en
crisis de energía por insuficientes hidrocarburos y combustibles nucleares. Pero
sobre todo de petróleo, pues ya apenas se descubre una estructura entre cien que
no sea Geofísica y no se hace un solo sondeo para hidrocarburos que no aplique
la testificación geofísica en su interior.
En resumen que hoy se gastan en el Mundo alrededor de 700 M. de$ en
prospección solo de petróleo, y en el año 1950 se gastaban menos de 300 M. Te·
niendo en cuenta las dificultades que presentan las estructuras profundas, que es
lo que nos va quedando por buscar y sobre todo las submarinas, proyectadas cada
d(a en agllas de mayor profundidad, no es posible que disminuya por ahora este
ritmo de aumento de la actividad geofísica. Por lo tanto en los años que quedan
de esta década, consumiremos y descubriremos mucho más en este 'mismo~ampo
de la investigación y referente a los demás minerales y al de agua subterránea, es
P.Osible que el coeficiente de aumento sea muy superior, como ya lo está siendo.
Pero entonces este modesto Tratade> se habrá quedado otra vez anticu8'o-:
"'
pero como base de estudios en la enseñanza de la Geofísica Aplicada, creo que
seguirá siendo de utilidad durante a1gún tiempo.
E/Autor.

9
indice Pág.
Prólogos.. . .. ... . .. . ......... . ...... . .. . . .... . . ........... .... .... 5
Capítulo 1.-lntroducción general 11 101 métodos geofísicos de prospección.
1-1·1 La Geoflsica . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
l) La Geofisica Pura. . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2) La Geofísica Aplicada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . • . . 23
1·1.2 lugar de la Geoflsica Aplicada, en la pro$pecci6n petrolífera.. . . . . . • . . . . . . 24
1) Trampas estructurales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . 24
2) Otros tipos de trampas.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
f·l.3 Lugar de la Geofísica Aplicada, en la prospección de las demás sustancias
minerales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
a) Minería.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
b) Aguas subterráneas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
e) Ingeniería Civil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1-1 .4 Clasificación de los métodos geofísicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
a) Método gra11imétríco. . . . . . . . . . . . . • . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
b) Métodos magnéticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
e) Métodos sísmicos. . . . ..... . , . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
d) Métodos eléctricos...... . ....... . ................ , . . . . . . . . . . . . • 27
e) Otros métodos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
I ·1.5 El principio del escalonamiento de los métodos y consideraciones sobre sl.i
empleo. ....... . . .. . . . . .. ....... .. .. ......... ..... . ... . ...... .. 27
l·1·6 El papel de la Geología en la prospección Geofísica..... ... . .... . . . . , . . . 28
1-1-7 Oatos sobre la acti111dad Geofísica en el mundo. . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . 29
· 1-1-7-a. En la lndüstria del Petróleo . ... ..... . . . ... . . . .... . .... ... ... 29
1-1-7-b. Tendencias de la Geoflsica Minera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.1-8. Cuadro Técnico Económico de aplicaciones de la Geofísica. . . . . . . . . . . . . . . . 33
Capítulo 11.-Métodos Gravimétricos.
11·1 Campo gravífico terrestre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
11·1 .1 1ntroducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Breve reseña histórica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
ley de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Constante de la gravitación universal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
11-1.2 Potencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Potencial debido a la atracción terrestre (V1} . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 37
Potencial debido a la rotación de la tierra (V1).. . . . . • . . . . . . . . . . . . . • 37
Superficies equlpotenciales.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . 37
Deducción de los valores de los componentes del campo gravíf[co
terrestre... . • ...... ... . : • . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
ll·l.3 Variación de la gravedad sobre la superficie terrestre....... . . . . . . . . . 40
A) Con la latitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
El esferoide normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
El Geoide .. ... . . ... . .... . . . . . . . · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 l
'B) Con la altitud . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . • • . . . . . . . . 41
1) Corrección al aire libre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . • . . . . . . . . . 42
2) Corre<:1:iÓn de Bouguer...... . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

10 TRATADO DE GEOFISICA APLICADA
Pág.
3) Corrección topográfica ................................. .
C) Con el tiempo ....... ................... ...... . ......... .
a) Efecto de las mareas....... ........... ............. ... . .
b) Deriva instrumental.................................... .
43
44
44
44
Reducción de la gravedad al geoide ... • .........................
11-2 Medición de la gravedad...........................................
Unidades de medida .......... ........... ........ ... .. .. . .. ... . . .
45
45
45
Medidas de gravedad ............................................ . 45
Medición de la gravedad absoluta ..... ... ............ · · · . · ... · · · · · 46
A. Con el péndulo. . . .... ...... .. ......... ... ................ . 46
B. Caída libre de cuerpos .....................................• 46
Medición de la gravedad relativa ................................... . 47
11·2.1 lsostasia......... .. .......... . ........................... . 47
11-2.2 Instrumentos para efectuar las medidas de la gravedad .............. . 48
El Péndulo.................. . .. ......... ................. . 48
Péndulo simple o matemático ................ • ................ 48
Péndulo "físico"..... ....... ... ...... ....... . ...... ......... 49
El Gravímetro........ ......... ....... .... . .......•... ...... 50
1) Gravímetros estables. .................... . ... .... ...... . 50
2) Gravímetros inestables ............. ...... . ... .......... . 51
Ejemplo de gravímetros estables.... .... ..... ..... ... .... ...... . 51
Gravímetro Hartley ................ • ...................... 51
Gravímetro Gulf .......... .. ............... .... .......... . 52
Ejemplos de gravímetros inestables............................. . 52
Gravímetro Thyssen ..................................... . 52
Gravímetro Lacoste·Romberg.............................. . 53
Gravímetro Worden...................................... . 54
Gravímetro Marino ..................... : ................ . 56
Gravímetro Aéreo......... . .................... . . • ....... 56
La Balanza de Torsió"n ........ .. . ... ...................... .. . 56
Gradiente horizontal de la gravedad ................•......... 56
Término de curvatura..................................... . 61
11-3 Observaciones de campo .................................... · · · .. . 65
Composición de un Equipo Gravimétrico............... .. ......... · . · 65
Toma de datos. Red de Bases...................................... . 65
Corrección de la deriva instrumental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
1) Corrección de la deriva en la red de bases .......... ........... .. . 67
2) Corrección de la deriva instrumental en un punto cualquiera ......... .
Calibración del gravímetro ............... . ... ... .................. .
69
69
Tolerancia máxima admisible en la determinación de la altitud y distancia
horizontal de una estación....................................... .
Cálculo de la densidad del terreno............................. .. .... .
70
70
~
11-3.1 1nterpretación .............................. . ............. .
Obtención del mapa de anomalías de Bouger .................... ~
72
72 ...
Consideraciones generales.......................... . .......... 73
1nterpretación geológica ............... .. .................... . 75
11-3.2 Cálculo de los mapas de anomalías regional y residual............... . 75
A) Métodos gráficos...................... ... ................ . 76
1) Método de suavización de curvas isoanómalas. ..... ... . ...... . 76
2) Método de los perfiles............... ..... .... • ... · · · · · · · 77

..
INDICE 11
Pág.
B) Métodos analíticos............................ /. ......... .
1) Método de las medias aritméticas............. ......... .... .
2) Determinación por mínimos cuadrados..................... .
3) Método de Griffin..................................... .
4) Método de Saxov y Nygaard ............................. .
El método de interpretación de Ja segunda derivada............... ..
Cálculo de mapas de segundas derivadas. ........ ........ .... .... .
Consideraciones sobre la continuación analítica del campo gravífico
terrestre ............................................... .
11·3.3 J nterpretación cuantitativa ................................. .
Efectos gravíficos de cuerpos de formas geométricas sencillas........ .
La esfera....... .. ............... . .............. .. ....... .
El cilindro horizontal ...... ....... .......... ... ............ .
Efecto de una capa infinita horizontal de espesor constante h........ .
Efecto de una capa finita horizon'tal de espesor h o efecto de falla .. .
Efectos gravíficos de cuerpos de forma cualquiera. Gratículas.. . ..... .
11-4 Ejemplo de trabajo gravimétrico en INCA (Mallorca).................... .
Justificación del empleo del método gravimétrico...................... .
Trabajo de campo..................................... .. ........ .
Trabajo de gabinete.. ... . .... ....... .... ........................ .
11-4.1 Interpretación de los resultados...... . ....... ......... ......... .
Mapa de Bouguer (Fig. 11-55) ...... • ..... • .....................
Mapa Regional (Fig. 11-56~ ................................... .
Mapa Residual (Fig. 11·57) ............. .. .................... .
11-4.2 Conclusiones.............................................. .
77
77
78
79
80
81
82
88
89
90
90
91
92
92
92
95
95
95
96
97
97
97
97
98
Capítulo 111.-Método magnético
111-1 Historia...... ... ...... .................. ....................... 105
111-1.1 Generalidades sobre el magnetismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Ley de las acciones magnéticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Unidad de intensidad magnética.............................. . 107
Campo magnético........................................ ·· 107
Potencial magnético................ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Momento magnético........................ . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Intensidad de imantación..................................... 108
Potencial magnético creado por un cuerpo imantado..... . . . . . . . . . . 108
111-1.2 Comportamiento magnético de la materia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Susceptibilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . •11 O
a) Diamagnetismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1T 1
b) P11rama1inetismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
c) Ferromagnet1smo................. · ...-.~ · · · · · · · ·. · ·.... 112
Inducción magnética....................................... . 112
Permeabilidad.................. .. ......... .. .............. 112
Magnetismo remanente. Ciclo de histéresis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
111-1.3 Medición de la susceptibilidad magnética de las rocas. . . . . . . . . . . . . . . 114
111·1 .4 Magnetismo terrestre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
a) Campo 1nterno.................. · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
1) Campo Geomagnético........... · ...... ,.............. 116
2) Campo Cortical. . .............. · · · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
b) Campo externo................... · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
111-1.5 Efectos de lbs cuerpos magnéticos........ ···................... 117

Caso de un polo............................................
Caso de un dipolo vertical. ........... · . .... ................. .
Teorema de Poisson........................................ .
Caso de una esfera....... ............... ................... .
Efecto de un cilindro vertical. .... .. .......................... .
Dique. .......... ········································
111·1.6 Componente horizontal de la intensidad.. ~ ..................... .
111·1.7 Influencia de una masa inclinada.............................. .
111-1.8 1nfluencia de la declinación magnética ....•.....................
111·1.9 1nterpretación de los mapas magnéticos........................ .
111-2 Instrumentos empleados en la Prospección Magnética.....................
Balanza magnética de Schmidt........... . ......................... .
Inductor terrestre........ ....... ....... . . •. ... .. .................
Magnetómetro de torsión........... •................ ..............
111-3 Método aeromagnético........................................... .
Generalidades... ...... .................... .... ................ .
Diferencias esenciales entre el magnético aerotransportado y los sistemas
de tierra.........•....... ............... ... ......................
Historia y desarrollo del método aeromagnético.........................
111-3.1 Instrumentos empleados en la prospección aeromagnética.......... .
1) Magnetómetro de precesión o resonancia nuclear............. .
11) Magnetómetro de absorción óptica. . . . . . . . . .............. .
111) Magnetómetro discriminador de flujo........ ............. . .
111·3.2 Equipos empleados.. .. ... ...... .. .. ...... .... .......... ... .
El magnetómetro de bobinas de flujo.......................... .
111-3.3 Forma de realizar los perfiles........ . ....................... ..
111-3.4 Influencia del avión....................................... .
111-3.5 Corrección diurna......................................... .
111-3.6 Tempestades magnéticas................................. • ...
111-4 Valor y dirección del campo magnético terrestre....................... .
111-4.1 Interpretación.. ..... ... ................ ..... ....... .......
Profundidad de una masa......................... . ......... .
Segunda derivada................................ .... ... .. ..
Potencia de u,na masa en profundidad: ..........................
Cálculo de la susceptibilidad de las masas....................... .
111-4.2 Ejemplo de mapas magnéticos................................ .
111-5 Ejemplo de Prospección.•.... . ....... ..... ................ .. .. ....
Estudio aeromagnético en la Región de Marbella....................... .
111·5.1 1ntroducción... . ..................... ........... ......... .
111·5.2 Condiciones de ejecución de las mediciones..................... .
1) Medios puestos en obra... ......... ... . ....... ..... ...... .
2) Documentos obtenidos en el transcurso de cada vuelo........... .
3) Condiciones de vuelo.................................... .
111·5.3 Tratamiento mecanográfico de los registros digitales.............. .
1) Análisis y ajuste definitivo de las intersecciones... ............. .
2) Cálculo de la residual. .. . .... .. ... . ... .. ................. .
111-5.4 Características principales de la interpretación de los documentos
magnéticos.............................................. .
a) Reseña de algunas fórmulas básicas....... ...... .......... ... .
1) Fórmulas generales..........•..........................
2) Influencia del buzamiento..... .•.............. ....... . ..
Pág.
117
118
119
120
120
122
122
123
123
125
125
125
127
128
130
130
131
132
133
133
134
134
135
136
137
138
139
139
140
140
141
149
150
150
153
154
154
154
154
154
155.
155
155
156
156
156
156
156
156

INDICE 13
Pág.
3) Influencia de la orientación remanente y del campo magnetizada. 157
b) Caso particular del estudio........................... . ..... 158
1) Cuadro magnético del estudio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
2) 1nfluencia de la inclinación sobre la forma teórica de las anoma-
lias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
3) Forma teórica de las anomalías........................... 158
4) Imantación inducida e imantación remanente................ 158
5) las interferencias entre anomali'as. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
6) Modo de interpretación cualitativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
7) Modo de interpretación cuantitativa..................... . . 161
111·5.5 Interpretación.... ............................ . ...... ..... . . 162
a) Cuadro geológico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 162
1) Zona Oeste (Sierra Blanca)............. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 162
2) Zona Este (macizo ultramáfico de Ojén). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
b) Horizontes magnéticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
c) Resultados obtenidos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
1) Zona Oeste (región Ojen-lstan).............................. 164
2) Zona Este. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 164
d) Anomalías O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
e) Anomalías E.............................................. 166
f) Perfiles de reconocimiento Monda-Carratraca.. .......... . . . . . . . . . 168
111·5.6 Conclusiones. ............... . .. . ............ . ............... 175
Capítulo IV.-Métodos sísmicos
IV-1 Nociones de Sismología............ ..._...... .. ..... . .............. 183
IV-1.l 1ntroducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
IV-1.2 Sismología............................................. . . 183
Terremotos............................................... 183
Foco o hipocentro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Epicentro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Sismómetro, sismógrafo y sismograma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Tipos de ondas observadas en los terremotos................... .. 185
Caminos recorridos por las ondas P y S, notación empleada.......... 186
a) Ondas en el manto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
b) Ondas en el núcleo............................. ·........ 187
Sismograma obtenido de un terremoto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Gráficos tiempo-<listancia......... .. ......................... 188
Estructura interna de la tierra, según se deduce de los datos sísmicos. 189
a) Estructura y propiedades del interior de la tierra.. . . . . . . . . . . . . . 189
b) Estructura y propiedades de la corteza terrestre. . . . . . . . . . . . . . . 190
Localización del epicentro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 191
Terremoto de foco profundo. . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . 192
Sismógrafo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
IV-2 Fundamentos tlsicos empleados en Sismología. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
IV·2.1 Introducción... .......................... ....... .......... 194
IV·2.2 Constantes elásticas.................. · · · · .. .......... · · . . . .. 194
Esfuerzo y deformación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Módulo de Young................ · .. · · · · · ...... · .. ·. · · · ·. ·. 195
Coeficiente de Poisson.... . ....... .. .. · · · · ............. · . . . .. 195
Módulo de rigidez o de cizallamiento..... · · · · ............. · . . . . 195
Módulo de Bulk o de incomprensibilidad... · ·. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Pág.
La densidad................... · · · · · · · · · · . · · · · · · · · · · · · · · · ·
IV-2.3 Ondas elásticas........................................... .
Clases.................................................. .
a) Ondas internas................ · ....................... ·
1) Ondas longitudinales.... . ............................ .
2) Ondas transversales.......... · · · · · .................. · .:i
b) Ondas superficiales.......................... • ..........
11 Ondas Rayleigh................... •. ................
2) Ondas Love..............•... · · · · · ................. .
3) Ondas hidrodinámicas u ondas H............ . ........... -..
4) Ondas C (acopladas)....................·.... ·'> ....... ..
c) Frente de ondas.............................. ; ........ ~
di Rayo si'smico........... ... ........................... .
e) leyes que rigen la propagación de'las ondas sísmicas.. . ,,...... .
a) Principio de Huygens........... . ............. :....... .
b) Principio de Fermat................................. .
c) leyes de reflexión y refracción......................... .
- ti Refracción total...................................... .
IV·3 1ntroducción general al estudio de los métodos sísmicos de prospección...... .
IV-3.1 Breve historia de los métodos si'smicos de prospección........... .. .
IV-3.2 Ondas si'smicas........................................... .
Generación de ondas si'smicas.................. . ............. .
Propagación de ondas sísmicas............................... .
a) Difracción............... .. .......................... .
b) Dispersión........................................... .
c) "Scattering"......... . ................ . ........ • .......
Velocidades de propagación en las rocas........... . ... . .... • ....
Generalidadessobre los métodos de reflexión y refracción.......... .
Estudio de la gráfica tiempo-distancia o domocroma para dos capas
horizontales y velocidades constantes......... . ................ .
1) Onda directa......................................... .
2) Onda reflejada...................... .. ................ .
3) Onda refractada...................... . .................
fV-3.3 Papel de la prospección si'smica en el conjunto de un programa
de exploración.............................................
a) Papel de los métodos sísmicos en la exploración petral ífera.......
b) Papel de los métodos sismicos en la prospección minera........ .
c) Papel de los métodos sísmicos en trabajos de ingeniería civil. ..... .
IV·3.4 Algunos datos estadísticos sobre la utilización de los métodos sísmicos
en prospección petralífera.................................. .
IV-4 Introducción al estudio del método sísmico de refracción ............... .
IV-4.1 Generalidades............................................ .
IV-4.2 Caso de un refractor horizontal y velocidades constantes.. . ........ .
IV-4.3 ley en las velocidades aparentes.............................. .
IV-4.4 Caso de un refractor inclinado............................... .
IV-4.5 Obtención gráfica de V1 i1 y ª• .............. ......... ... ... .
IV-4.6 Caso de una falla......................................... .
IV-4.7 Caso de dos refractores.................... ...... ........... .
IV·5 Principios Generales........ .. .................................. · ·
IV·5.1 Principio de reciprocidad............................... .. .. .
IV-5.2 Principio del tiempo interceptado en el origen................... .
196
196
197
197
1A7
198
199
200
200
200
201
201
201
201
202
203
204
204
205
205
206
206
206
206
208
208
209
209
210
210
212
212
213
214
214
214
214
215
217
217..
221
222
224
227
227
228

INDICE 15
Pág.
IV-5.3 Principio del paralelismo........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 229
IV-5.4 Otros métodos de interpretación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 230
a) Método de los "delay times" o de Gardner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
b) Método de los frentes de onda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 234
IV·5.5 Consideraciones finales...................................... 238
'ráctica del método de refracción y su empleo. Reducciones al datum. . . . . . . 238
-6.1 Equipo empleado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
A) Equipos de campo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
B) Equipo de gabinete. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
¡v-6.2 Práctica del método de refracción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 240
Tiro en abanico...................................... . . . . . . 243
11/-6.3 Empleo del método de refracción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
a) Empleo del método de refracción en prospección petrolífera. . . . . 244
b) Empleo del método de refracción en prospección minera. . . . . . . . 244
ci Empleo del método de refracción en trabajos de ingeniería civil. . . . 244
IV-6.4 Reducciones al "datum" o plano de referencia....... ............. 245
IV-7 Método sísmico de reflexión................ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
IV-7.1 1ntroducción.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
IV-7.2 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Breve idea previa del sistema de registro empleado. . . . . . . . . . . . . . . 248
Elección de la longitud del perfil a utilizar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Disposición de los geófonos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Sistemas de tiro emplea.dos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 250
a) Tiro en línea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
b) Tiro desplazado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Ventajas e inconvenientes de los diversos sistemas de tiro............ 250
Tiro en ef centro de una cruz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 250
Espejos sísmicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
IV-8 Determinación de la situación de los espejos sísmicos en profundidad........ 253
IV·8.1 Caso de velocidad constante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
1) Reflector horizontal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 254
2) Reflector inclinado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . . 254
IV-8.2 Caso general.............................................. 257
1) Ley generalizada de la refracción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 257
2) Caso particular en que el rayo reflejado vuelve a la superficie
por el mismo trayecto que el incidente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
3) Determinación de H (distancia horizontal y Z (profundidad
' vertical) def punto en que el rayo incide normalmente sobre
el reflector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '259
IW ·8.3 Leyes de velocidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Ley de velocidad lineal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
IV-8.4 Gráfico de rayos· frentes de onda............................. 265
IV·8.5 Consideraciones sobre el uso de funciones de velocidad............ . 267
IV.9 Operaciones de campo y de gabinete. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
IV·9.1 Generalidades: Planteamiento de una prospección slsmica........... 267
IV·9.2 Composición de un equipo sísmico.................. . . . . . . . . . .. 269
1) Equipo topográfico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
2) Equipo de perforación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
3) Equipo de registro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 270
4) Equipo de gabinete. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
IV·9.3 Operaciones de campo............ . ........................ . 270

1) Misión del equipo topográfico...... · · ................ · · · · ·
2) Misión del equipo de perforación... · · · · ............. · . · · · · ·
3) Misión del equipo de registro....••. · · ................ · . · · ·
IV·9.4 Operaciones de gabinete.............. ··· ................ ····
Misión del equipo de gabinete.......... · · · · ............ ... . · · ·
IV-9.5 Sistemade trabajo de perfiles continuos. Cobertura continua del subsue-
lo............................... ······· .... ··.··········
1V.9.6 Variables a tener en cuenta en el registro slsmico................. ·
1) Profundidad de la carga............. · · · · · · · .. · ... · · · · · · · ·
2) Cantidad y forma de la carga......•... · · .......•..... • . · · ·
3) Número de pozos de explosión......... · · ............ · · · · ·
4) Distancia del pozo af perfil. ............................. ·
b) Variables que dependen del canal s(smico•.................. . .
1) Geófonos............•........................... · ... ·
2) Amplificadores.........................................
3) Galvanómetros....................................... .
IV·10 Determinación de las reflexiones.................................. .
IV·10.11nformación contenida en el sismograma...................... ·
IV·102 Reflexiones............................................ .
Que son las reflexiones.................................... .
"Normal move·out"...................................... .
Efecto de la incllnación del reflector sobre el "move-out". .. . . .... .
Carácter de las reflexiones..........•...................... .
1) Amplitud.......... .. ......... .... ................ .
2) Frecuencia...................... .. ............ . ... .
3) Forma de onda..................................... .
4) Secuencia... . .................... . ... .. ........... .
Identificación de las reflexiones............................. .
Punteado de las reflexiones. . ................................
Graduación de las reflexiones............................... .
Efecto de ta topografía sobre la forma de tas reflexiones...... . ... .
Efecto de la capa meteorizada.............................. .
Efecto conjunto......................................... .
Reflexiones múltiples........................ • .............
Difracciones. ... ... ............................... .. .... .
Efecto de falla sobre las reflexiones.................... •..... .
Causas de las malas reflexiones.............. •. .. • .... • .. .....
Procedimientos para mejorar las reflexiones................ ... . .
Datos de tiempo que se ha obtenido de las reflexiones............ .
IV·11 Reducciones al Datum............................... .. ... • ......
IV·11 .lCapa meteorizada y capa consolidada..................... . .. .
Determinación de la velocidad Vs de la capa meteorizada ........ .
Determinación de la velocidad Ve de la capa consolidada...... . ... .
Espesor de la capa meteorizada en el pozo de explosión...... .. ... .
Espesor de la capa meteorizada bajo un geófono cualquiera........ .
IV-112 Reducciones al Datum.................................... .
IV·l 1.3 Corrección diferencial de "Weathering" (D.W.C.)................ .
IV·11.4 Criterios para la elección del Datum..................... ... .. .
IV·12 Medidas de velocidad................., .......................... .
IV-12.1 Determinación de velocidades basadas en datos de reflexión....... .
a) Métodos de los perfiles de reflexión..................... .
Pág.
270
271
271
272
272
272
273
273
274
274
274
274
274
274
275
275
275
276
276
276
278
280
280
280
280
280
280
281
281
281
282
282
283
284
285
285
286
286
287
288
288
290
291
292
293
296
296
296
297
298

INDICE 17
Pág.
b) Método t - .6.t ..... · · · · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
IV·12.2 Determinación de velocidades en sondeos profundos............. 301
a) Testificación mediante disparos en superficie. . . . . . . . . . . . . . . 301
b) Testificación continua de la velocidad (C.V.L.).. . . . . . . . . . . .. 303
IV-13 1nterpretación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
IV-13.1 Correlaciones entre sismogramas...... . . . ................. . . 306
Perfiles en cruz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 307
Secciones verticales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
Secciones-tiempo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
Secciones-profundidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
Horizontes fantasma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Batimetrías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
Fallas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
Trampas estratigráficas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
IV-13.2 Interpretación geológica de las secciones profundas.............. 313
IV-13.3 Consideraciones finales.... . ................... . ........... 313
IV-14 Instrumentos.................. . ............................... 314
IV-14.1 Geófonos...... . ............. . ......................... 314
Geófono electromagnético...... . ..... . . . .................. 315
Geófono inductivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Geófono de reluctancia variable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Geófono piezométrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Geófono de capacidad................................... . 319
IV-14.2 Amplificadores.......... . ........................ . ...... 319
a) Filtros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
b) Controles de sensibilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 320
1) Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
2) Automático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
IV·14.3 El control automático de volumen (AVC).................... . 320
c) Control de amplitud....... . ....... .. ............ . .... 320
d) Mezcla (Mix)..... . ................................ .. 320
IV-14.4 Galvanómetro.................................. . ........ 321
IV-14.5 Cámara de registro.... .. .... ... ................ . ... . . . . .. 321
Líneas de tiempo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
IV-15 Técnicas modernas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
IV-15.1 Registro múltiple.......... .. ............................ 321
Ventajas de registro múltiple. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
a) Pozos múltiples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
b) Geófonos múltiples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
1V -15.2 Registro magnético. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 324
Ventajas del registro magnético. ............................ 325
a) Correcciones estáticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
b) Correcciones dinámicas.......... . ..................... 326
IV·15.3 Registro digital o numérico........... · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
IV-15.4 Registro por caída de peso........................ . ........ 333
Técnicas empleadas....... . ......... ·................... . 334
IV-15.5 Método Vibraseis. . .. . .... . . . ...... ·................. . ... 336
Fundamento del método........ . ... ·........ . . . . . . . . . . . . . 336
Funciones de correlación............ · · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
Aplicación al método Vibraseis....... ···. . .. . . . . . . . . . . . . . . . 339
Equipo empleado..... . ............ · · · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

18
TRATADO DE GEOFISICA APLICADA
IV 156
Rutina de campo.
Observaciones..
Sistemas de representación.
Sistemas de representación de s1smogramas y secciones. • . . • . . ·
a) Galvanométrico... ..
b) No galvanométnco · · · • • • · · · • · • • • · ·
1) Presentac1on en forma de área variable. . . , • . . • •.••.
2) Presentación en forma de densidad variable. . . . . ...•• . •
c) Mixtos. ,¡ • • • • • ..... -
IV-15 7 S1smogramas sintéticos . • •.•••••• , 1
•••• , ••••••
Coeficiente de reflexión y refracción. . • • . • • • . • • , •...•••..
Caso de 1nc1denc1a normal. . • •.. - •...•••.••••.•.•
Obtención de sismogramas slnteticos •..•••..• •• .
Otros métodos de obtener sismogramas sintéticos. . • •...••..••.
Utilidad de los s1smogramas sintéticos , , ..••......
Lim1tac1ones de los s1smogramas sintéticos. . . . . . • . . . • ....... .
Utilización de los sismogramas s1ntét1cos . . . . . • . . . • . • . • . ••..
IV -16 S1smica marina .....•... , •.. .......•...
IV 17 Una mvest1gac1ón S1sm1ca en el Centro de España.. . .•....•.........•
1V 17.1 1ntroducción . . .. . . . . .. . . . • ..................
Topograf1a. . ••..••...• •...•.• • • • ..• , • .••...••...•. ,
Perforación.
Laboratorio..
D1sposit1vo de registro...
Central de la m1s1ón .
IV-17.2 Velocidades....
IV-17.3
IV·17.4
IV-17.5
Velocidades superficiales.
Velocidades verticales medias.
Examen de las secciones. .
ldent1f1cac1on geológica de los horizontes seguidos. . . . . . . .
Perfiles de orientación general NN E-SSO (F1g. IV·133). IV·134) .. .
Perfiles d~ orientación general NO·SE (Fig. IV·135).... . ........ .
Descr1pc1ón de los mapas de 1socronas e isopacas. . •... ......
lsocronas del horizonte 4 bis (F19. IV 130) . . . ........•....
lsocronas del horizonte 5 bis (Fig. IV-131) .. . .... , ..
lsocronas del horizonte 7. . . . . . . . . ......•.
lsopacas entre los horizontes 4 bis y 5 bís (Fig. IV-132) .. .
lsopacas entre los horizontes 5 bis y 7 . , ... , ....•.
Conclusiones.....
Capitulo V.-Métodos eléctricos
V·1 1ntroducc1on .......................... .
V-1 1 Propiedades eléctricas de las rocas........... . . . • • . . • ....... .
Resist1v1dad. . . . . . .. . . . . . ,. ....... ... , .........
Conductividad. . . . . . . . . . . ...••..• , ••• •. • , • • • •.•.....•
Actividad Electroquímica. . ••.•• , . • . • , ••..•• , , •.••.•• , , , • ,
Constante d1eléctrica . . • • . • • • . ............•..••.......•
lsotrop1·a y anisotropi'a ' ............ , • • . • .
Efectos del agua de 1mpregnacion de las rocas ...•.........•..•..•
V2 Clasificación de los métodos eléctricos. . . . . . . . . . .•...••.••••••
V-2·1 Metodo de polarización espontanea o autopotencial . • . . • • . • • •.
Pág.
340
340
341
342
342
342
342
342
348
348
348
349
350
353
353
354
354
354
358
358
359
359
359
359
359
361
361
361
361
361
362
362
363
363
363
364
364
364
365
379
381
381
382
383
383
383
384
387
388

INDICE 19
Pilg,
Práctica del método. . . . . ..................• , •.••.. , . . . . . ... 391
Electrodos impolarizables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .• • • . . . . . . . . . . . . • 391
V-2.2 Los métndos de potencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • . . . . . . •. . . . . . 391
Métodos de 1íneas equipotenciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Modo dr· operar. . . . . . . . . . . . . . . .............. , . . . . • . . . . . . 393
V·2.3 Método de resistividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
Consideraciones teóricas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 394
Tipos de dispositivos empleados..........•... , . . . . • . . • . . . . . . . . 397
Dispositi o de Schlumberger. . . .. . .. .. . . . . .. . . . • . . . . . . . . . .. 397
Disposit·vo de Wenner . . . . . . .. . . .. . . . • .. . . . .. . .. . . • .. . . .. . 398
Dispos1
t1vo de Lee. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 398
Otros dispositivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • 399
Estudio de una sección del terreno ............"!. . .. ... . .. .. .. . 400
V-2.4 Sondeo Eléctrico Vertical o SEV. ............................ . 401
Equipo necesario y material empleado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
Trabajo de campo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . • . . . . . 404
1nterpretación y curvas patrón. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . • . . . . 404
Obtención de curvas patrón. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . 406
Curvas tipo........................ , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . 406
Interpretación de las curvas de campo. .......................... 410
V·2.5 Métodos de cociente de ca(das de potencial. ............... , . . . . . 419
V·2.6 Método Eltran... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 420
V-2.7 Método electromagnético.................................... 421
V-2.8 Método de polarización inducida. . ...................... : . . . . . 422
Introducción.... . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 422
Descripción del fenómeno de polarización inducida. . . . . . . . . . . . . . • . 423
Historia del Método.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • ••• 423
Consideraciones teóricas.................... , . . . . •. . . . . . . . . . . . 423
V·2.9 Métodos de medida.. . ........................ . . . ........ , 425
Forma de realizar las medidas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
a) Método del ':Dominio del tiempo" (o de impulsos).. ........... 425
b) Método del "Dominio de la frecuencia". . . . . . . . . . . . . • . . . . ... 426
Equipo empleado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
Empleos del método. . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
Comparación entre los métodos de "impulsos" y de "frecuencia". . . . . 429
Consideraciones finales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
V·3 Método del Sondeo Frecuencial de Resistividades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
V-4 Prospección eléctrica en Villamanrique de la Condesa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
Preámbulo................... . . . .... . ......... . ......... •... . . 431
El estudio eléctrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . ... 432
Los sondeos eléctricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
Sección eléctrica l. ..............................•....... · . . . . . 432
Sección eléctrica 11. • . . •. • . . • • . . . • . . •. • . . • • • . . . . . . • • . . . • • • • • • • 432
Sección eléctrica 111. . • • . • . • • • • • . • • • • . . • . • . . . . . . • • . • . . . •. . • • . . . • 432
Sección eléctrica IV. . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
Sección eléctrica V.... • .............. . .. . · · · · •. . .. · · · .•. · · · • · . 432
Sección eléctrica Vl. . . . .................. · · · •....•...... · • · . . . 432
Plano de líneas isobatas...................... · · •...............•. 433
Conclusiones............ . ••........... . . . . · · · · ....... · ..... · · · . 433
Zona 1y Zona ti. ..................•...• · · · • · · · - ... · · · · •• · · • · · 433

Pág.
c.prtulo Vl.-M6todos Radíométricos
Vl-1. Radiactividad natural .................................. ... .
VI·1.1. Período de semídesintegración y vida media ...........•.....
Vl-1.2. Equilibrio radiactivo ......................... ...... .
Vl-1.3. Radiaciones ................................ • .... .
Radiaciones Ck ••••••••••• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Radiaciones fJ ..•..•.••... · · · · • · .. • · • · • · · · · · · · •
Radiaciones 'Y ......•.....• · · · · • · · · · • · · · · · • · · · ·
Rayos cósmicos . . . . . . ................. . ......... .
VI -1.4. Radiactividad de las rocas ............ .. .............. .
Vl·l .5. Efectos de las radiaciones ........................... .
Producción de pares de iones .......... .. .......... ·
Efecto fotoeléctrico ........................... .
Efecto Compton ............................. · ·
Vl-1.6. Aparatos detectores ................................ .
Antecedentes ................................ .
Contadores Geiger·Müller ........................ .
Destellómetros o contadores de destellos .............. .
Emanómetro ................................ .
Berilómetro ........................•........
Lámparas ultravioleta .......................... .
Vl·l.7. Prospección radiométrica ............................ .
Detección .................................. .
Prospección radiométrica de superficie ............... .
Testificación radiométrica aérea ............... ... .
Testificación radiométrica de los sondeos ............. .
VI·1.8. Ejemplos ...................................... .
Capítulo VI1.- La testificación geofísica
V11·1 . Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VII·1.1. Importancia técnica y económica ............... ....... .
Vll-2. Testificación eléctrica .................................... .
Teoría del Método ..................•..... . ... ...........
Método del electrodo único ................................ .
Porosidad ................................ · · · · · · · · .... .
El Micrólog .......................................... .
Testificación inductiva .................................. .
Vll-2.1. Testificación radiactiva .............................. .
Marcador radiactivo ........................... ..... .
Registro de neutrones .............................. .
Registro de densidades .......... . .............. ... .
Vll-2.2. Testificación sfsmica .... . . .... .................... .
VI 1-2.3. Testificación de caracteristicas del sondeo ................ .
Medición de la sección del sondeo ........ . .... .. .. .... . .
Inclinación y dirección de las capas .............. .. .... .
lnclinómetro ................................ .
El fotoclinómetro ................... ......... .
Toma de muestras lateral ........................ .... .
Método termométrico ..... ~ ..... .. ................. .
Caflones perforadores .. ... ........... ..... .... .
447
448
450
451
451
451
451
453
453
454
454
456
457
460
460
460
462
464
464
464
466
466
468
470
471
471
475
475
476
478
479
481
482
483
484
484
485
485
485
486
486
486
486
487
488
489
489

INDICE 21
Pág.
Vll-3 Ejemplo de testificación geofísica... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
Localización. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
Interpretación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
Capítulo Vlll.-Métodos Geoquímicos
Vlll·1 Generalidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
Vlll·2 Métodos Geoquímicos de Prospección.......... . ............ . ..... . . 496
AnomalíasGeoquímicas............. . .. ... . .... . ............ . . .. . 497
Migración. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
Vlll·2.1 Toma de Muestras.................. . .. . ................. 499
Reconocimiento de gran extensión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 499
VII1·3 Métodos de Análisis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
Vlll-3.1 Criaderos Metálicos.......... . .... . ....................... 500
Vlll-3.2 Laboratorios de Química..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
Vlll-3.3 El Analizador de Mercurio......... . ... . ................ . . . 500
Vlll-3.4 AparatosdeAnálísis. ............... . ... . . . . . . . . . . . . . .. . .. 501
Espectrofotometro de Absorción Atómica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
Espectrógrafo Optico de Emisión........................ . ... 502
Análisis Espectro Colorimétrico.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 502
Cromatógrafo de gases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
Vlll-3.5 Mapas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 503
Vlll-3.6 Caso Especial del Petróleo.......... . ............. . ... . ... . . 503
Vll1·3.7 Interpretación de Hidrocarburos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 503
Vlll-4 Biogeoquímica.......... . ...................... . ............ . .. 509
Capítulo IX.-Sensores remotos
Generalidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
Métodos empleados..... . .................... . . ............ . ..... 512
Aplicaciones............ .. .......... ·· .. ··.·······.· · ········ • ·· 512
Bibliografla ............ · .. · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
*

capítulo 1
introducción general a los mé·
todos geofí•icos de prospección
1-1. La Geofisica
Etimológicamente, Geofísica sería la ciencia que estudia la ffsica de la tierra.
Pero si bien el estudio de nuestro planeta se remonta a la época de la aparición
de las ciencias experimentales, el nombre de Geofísica y la aplicación de este
nombre a una rama de la ciencia, son relativamente recientes ya que sólo datan del
siglo pasado.
Como ocurre en otras ciencias, la Geofísica se divide en dos partes Geofísica
Pura y Geofísica Aplicada.
1) La Geofísica Pura, para algunos Física del Globo, se ocupa del estudio de la
gravedad, magnetismo, electricidad y sismología terrestres, pero también compren-
de los estudios de la vulcanología, geodinámica, climatología, oceanografía y otras
ciencias relacionadas con la física de la tierra. Pero de todo esto no nos vamos a
ocupar y solamente introduciremos los conceptos teóricos que sean necesarios pa-
ra comprender las aplicacionPs de la geoflsica.
2) La Geofísica Aplicada, .es la ciencia que trata de la aplicación de la Geofísica
Pura. Muchos autores la llaman sencillamente Prospección Geofísica y su estudio
va a ser objeto de este libro.
La Prospección Geofísica es, dicho de otra forma, el arte de aplicar las ciencias
físicas al estudio de la parte más superficial de la corteza terrestre, que puede ser
explotada por el hombre; en este sentido, sería la aplicación de los métodos geofí-
sicos de prospección a la búsqueda de toda clase de recursos minerales útiles al
hombre. Algunas veces esta aplicación puede ir encaminada a resolver problemas
puramente geológicos, pero que pueden ser de gran interés económico.
23

1-1.1. Lugar de la Geofísica Aplicada en ta prospección petrolífera
F.n 1924 se descubrieron los primeros campos petroUferos utilizando métodos
g1•ofísicos: gravimetría ron balanzas de torsión y sísmica de refracción. Desde esta
fecha hasta nuestros días el papel de la Geofísica en la prospección de petróleo, ha
ido aumentando progresivamente hasta el punto de que hoy día ya no se buscan
hidrocarburos sin recurrir a los métodos geofísicos.
Las razonPS son las siguientes:
La Geología, por sus propios medios, no puede determinar con precisión, posi-
bles depósitos petrolíferos (trampas) en los casos esquemáticos que incluímos a
continuación como ejemplo y que solamente pretenden esbozar un tema que es
tratado con suficiente amplitud y rigor en Geología. Son problemas a resolver por
Geofísica los siguientes:
1) Trampas estructurales: anticlinales, fallas y anticlinales fallados.
a) Cuando la serie que la cubre no es concordante con las capas de la estruc-
tura. (Fig. 1-1).
b) Cuando el eje de la estructura petrolífera no coincide con el eje estructu-
ral visto en superficie. (Fig. I-2).
Fig. 1-1 Fig. 1-2
e) Cuando la falla que produce la trampa, no esvisible en superficie. (Fig.I-3).
2) Otros tipos de trampas
a) Por discordancias no visibles en superficie (Fig. 1-4).
Fig. 1-3 Fig. 14

CAP.1.- INTRODUCCION GRAL. A LOS METODOS GEOFISICOS DE PROSPECCION 25
b) Por variaciones laterales de la estratificación. (Fig. l-5).
margas
Fig. 1-5
e) Arrecifes. (Fig. J-6).
--- --- --- - --
Fig. 1-6
Sin embargo, todos estos tipos de estructuras pueden determinarse en condi-
ciones favorables utilizando los métodos geofísicos, especialmente los métodos
sísmicos.
1-1.3. Lugar de la Geofísica Aplicada en la prospección de las demás sustan-
cias minerales.
El campo de la Geofísica Aplicada no se reduce solamente a la prospección
petrolífera, con ser importantísima esta rama, sino que se extiende, asímismo, a
la prospección en general, a la de aguas subterráneas y a ciertos problemas de
ingeniería civil.
a) Minería en general. La aplicación de la Geofísica a la prospección minera en
grneral, es muy importante, ya que mediante su empleo es posible localizar drpó-
sitos minerales en el subsuelo, aprovechándose para ello de algunas de las propie-
dades físicas de dichos minerales como son: su densidad, sus propiedades magné-
ticas o eléctricas, su elasticidad, su radiactividad, etc. Hoy en día la mayoría de
los yacimientos minerales se encuentran con la ayuda de la Geofísica.
'
b) Aguas subterráneas. También en este campo la Geofísica Aplicada tiene un
papel importantísimo, bien sea detectando por su resistividad el posible manto
acuífero. bien sea delimitando la configuración estructural y estratigráfica del sub-

.:uC!Lo y. por l:u1to, los punlo'° l"TI q1w t'S más probable la acHmulación de aguas
fü hkrráneas.
e) Ingeniería civil. F.n k1t1 trabajos de ingf'niería civil, firmes para fundaciones,
cmbab1·s. túneles. cam•tcras. et<'. juega 8U papel la Geofísica Aplicada con la de-
tenni11a1·ibn de la }Jrofundidad de la roca adecuada que sirva de cimiento a las
ohra". etrHt'ra.
1-1-.4. Clasificación de los métodos geofísicos
Todos lot' métodos geofísicos estudian la repartición en profundidad de alguna
determinada propiedad físico-quírnica de las capas del subsuelo, o de alguna ca-
racterística relacionada con dichas propiedades. En esencia la prospección geofí-
sica consistirá en determinar las variaciones de dicha propiedad sobre la zona a
explorar. Las divcrgrndas o anomali'as del valor normal que seria de t>sperar en
la zona invt'stigada respecto del valor real encontrado, nos indicarán, en general,
la presencia en profundidad de estructuras o acumulaciones minerales que pueden
St'r dt> interés.
Indicamos a conlinuación una clasificación de los métodos geofísicos:
a) Método gravimétrico. Está basado en el campo natural de la gravedad
y estudia la variación de la componente vertical del campo gravffico terrestre.
Los altos estructurales como los anticlinales, harán aumentar localmente la fuerza
de la gravedad en sus proximidades (siernprr que su densidad media sea mayor
que la circundante), mientras que los domos de sal, de densidad baja, la disminui-
rán. Los depósitos minerales, cuando tengan densidad elevada, harán aumentar,
asimismo, localmente el valor de Ja gravedad.
La!!. pequeñas variaciones o an.omaUas de la gravedad debida a estos hechos
u otros análogos podrán srr df'tectados con instrumentos adecuados.
El método gravimétrico se emplea como método de reconocimiento general en
prospección petrolífera, mientras en minería se suele emplear, generalmente, como
método de comprobación o complementario.
b) Métodos magnéticos. La Lierra es un imán natural y da lugar al campo niag-
nético terreslTe. Las pequeñas variaciones de este campo, pueden indicar la pre-
sencia en profundidad de sustancias magnétiras, que en algunos casos pueden
ser minerales de interés comercial como la magnetita, la pírrotina, la ilmenita, la
jacobsita, etc. Asimismo, existen mincrales de interés asociados a sustancias
magnéticas, como por ejemplo los sulfuros dt> Cu, Pb y Zn que frecuentemente
se presentan con pirrotina u otros minerales magnrtiros.
Co~1? estos minerales van generalmente asociados a las rocas ígneas, el método
mag_neti~o servirá tambié11 para darnos información sobre Pl basamento y su
prolundidad. !i:;mismo, nos ayudará a estudiar la geología t'!.tructural y regional.
Los métodos magnéticos se utilizan como métodos de reconocimiento

CAP.1.-INTRODUCCION GRAL.A LOS METODOSGEOFISICOS DE PROSPECCION 27
general en prospección petrolífera y de reconocimienlo y detalle en prospec-
ción mipera.
e) Métodos sísmicos. Produciendo artificialmente, m1 pequeño terremoto
y detectando los tiempos de IJegada de las ondas producidas, una vez refkjadas
o refractadas en las distintas formaciones geológicas, podremos llegar a una ima-
gen muy aprox_imada de la<> discontinuidades sísmicas. Estas discontinuidades
coinciden, generahnente, con las discontinuidades estratigráficas.
Los métodos sísmicos se dividen en dos clases: de reflexión y de refracción.
El método sísmico de rej1exión es el'más empleado en prospección petrolífera
y es un método de detalle.
El método sísmico de ri>fracción es un método de reconocimiento general y
de detalle, sobre todo en prospección petroüfera, pero su empleo es más reducido.
d) Métodos eléctricos. Utilizan las variaciones de las propiedades eléctricas,
de las rocas, y minrrales, en especial su resistividad. Generalmente, excepto
en los métodos autopotencial, telúrico y AFMAG que utilizan campos eléctTicos
naturales, emplean un <·ampo artificial eléctrico creado en la superficie, por d
paso de una corricnt<en el subsuelo. Los métodos eléctricos son muy diversos y los
describimos más adelante, por lo que no diremos más en este breve resumen.
Se emplean como métodos de reconocimiento y de detalle, sobre todo en pros-
pección de aguas subterráneas y, asimismo, en la testificación eléctrica de los son-
deos y en la detección de mini>ralcs de conductividad metálica.
e) Otros métodos: Existen otros métodos que los considc:-ramos como comple-
mentarios y de los que nos ocuparemos más someramente en el texto. Se trata
delos métodos radiactivo, geoquímico y geotérmico, que SI" basan respectivamente
en el estudio de las propiedades radiactivas, químicas y térmicas de las diferentes
wcas y minerales.
1-1.5. El principio de escalonamiento de los métodos geofísicos y considera-
ciones sobre su empleo
Cuando se inicia una prospección, sea cual sea la índole ele ésta, hay una serie de
factores que influyen notablemente en la elección del método geofísico más apro-
piado así como en el debido escalouamiento de los métodos que suelen seguir
a continuación, pues como norma general adelantemos que no se suele emplear
un solo método, sino dos o más que se complementen y hagan la investigación
más eficiente.
Inicialmente el planteamiento de una prospección es geológico. Es decir, por
ejemplo, en una prospección petrnlífera de una determinada región, que es explo-
rada por primera vez, en principio habría que hacer un estudio geológico a ser
posible de detalle para conocer las posibilidades petrolíferas de la cuenca, espe-
sores de formaciones, condiciones estructurales, etc.

28
Realizado estr primer trabajo geológico, se pasa al estudio de la zona por un
método breofísico de reconocimiento general (magnético, gravimétrico. o ambos)
y una vez acabado este st> delimitarán las zonas más interesantes deducidas de los
1·studjos anteriores y en ellas se utilizará un método de detalle como puede ser el
sísmico de reflexión.
En prospección minera se escalona, asimismo, los distintos métodos geofísicos
según el problema que haya que resolver. En general, se utiliza un método (el más
apropiado para el caso) y se suele complementar con otro u otros, de manera que
la interpretación final esté basada en la comparación de varios resultados.
Añadamos, que el concepto de métodos de reconocimiento o detalle es un poco
relativo y varía según las circunstancias. El método gravimétrico, utilizado gene-
ralmente como método de reconocimiento en prospección petrolífera, se usa al-
gunas veces como método de detalle, cuando por ejemplo los otros métodos no dan
buen resultado. En minería, cuando se trata de una prospección de sulfuros, se po-
dría emplear el método eléctrico como de reconocimiento general y el gravimé-
trico como de detalle. De esta manera se podrían diferenciar los conductores eléc-
tricos debidos a sulfuros -masas de mayor densidad- de los debidos a otras ma-
sas de menor densidad como el grafito.
Influye, asfmismo, como es lógico, el aspecto económico de la prospección,
que es al fin y al cabo el que decide el método o métodos a elegir. Los métodos
que emplean campos naturales (gravimétrico, magnético o electromagnético (eléc-
trico , AFMAG) son generalmente métodos más económicos, mientras que los
métodos sísmicos son muy caros. Sin embargo, no hay que perder de vista el obje-
tivo principal de la prospección, ya que p. c.: el método gravimétrico que en pros-
pección petrolífera se considera como un método económico y por tanto de reco-
nocimiento general, en prospección minera se considera como método caro y de
detalle.
1-1-6. El papel de la Geología en la prospección geofísica
La Geofísica es una ciencia conexa de la Geología, que es más importante y ipás
antigua.
Todavía no están lejos los días en que los métodos geofísicos eran mirados con
bastante escepticismo por los geólogos. Hoy las circunstancias han cambiado por
completo y el geólogo de las compañías de investigación, conoce y valora el papel
importantísimo que juega la Geofísica para resolver los problemas planteados en.
una prospección de minerales de cualquier clase.
Indiquemos, sin embargo, que el planteamiento y la interpretación final de un
pr~blema de prospección suelen ser geológicos, mientras que el desarrollo de la
misma se lleva a cabo por uno o varios métodos geofísicos.
La Geofísica sería, pues, el imprescindible auxiliar de la Geología. Realmente

CAP.1.-INTRODUCCION GRAL. A LOS METODOS GEOFISICOS DE PROSPECCION 29
en toda prospección existe una cierta interdependencia entre el geólogo y el geo- ,.
físico, ya que el primero debe tener los suficientes conocimientos geofísicos para
poder dar una interpretación geológica al mapa de anomalías del geofísico y éste
debe tener, a su vez, los conocimientos geológicos necesarios para poder planifi-
car el trabajo e interpretar bien sus medidas geofísicas. La interpretación final se-
rá fruto del acuerdo entre las hipótesis del geólogo y las del geofísico.
Esto no es tan fácil, prueba de ello es que constantemente se están reinterpre-
tando trabajos geofísicos realizados varios años antes con interpretaciones que no
fueron concordantes con la realidad.
De todo lo anterior se deduce la ne'cesidad de la estrecha colaboración entre
geólogos y geofísicos en la cada día más difícil tarea de la prospección.
1-1.7. Datos sobre la actividad Geofísica en el mundo
Como final de esta exposición general damos a continuación una serie de datos
sobre distiritos aspectos de la actividad geofísica en los últimos años. Estos datos
han sido extraídos de las revistas Geophysics y World OiL
Citaremos en especial lo que significa en la industria del petróleo y algo tam-
bién sobrt> sobre la prospección minera.
Tenemos poca información para dar cifras reales de los países comunistas de los
que solo diremos que en Rusia en 1960 actuaron 400 equipos sísmicos y que ac-
tualmente parece que pasan de 800.
Veamos algunos datos sobre Ja actividad de estos métodos en el resto del mun-
do.
1-1-7-a. En la industria del petróleo
La actividad geofísica en cuanto a número de equipos se redujo en casi todas
las áreas mundiales desde el año 1958al 1971, si exceptuamos en el lejano Oriente
en donde aumentó ligeramente. Esto tiene una explicación: que a medidaque me-
joran los métodos y sus instrumentos, el rendimiento real de un equipo es mucho
mayor, por lo tanto podemos decir que trabajan menos equipos, pero mucho me-
jores y con resultados más rápidos y más positivos. Por ejemplo, con sísmica te-
rrestre se hacen hoy 100 km de perfiles mes y con sísmica marina que es dontle
queda más por hacer se realizan de 2000 a 3000 Km mes.
Otro aspecto es que en la prospección petrolífera, donde cada sondeo es ubica-
do por métodos geofísicos o estudiado en su interior por los mismos, cada día
(desde 1956) se hacen en el mundo menos sondeos de petróleo y se descubren
mayores volúmenes anualt>s, como veremos más adelante, por lo tanto una canti-
dad de petróleo mucho mayor por sondeo perforado. Este resultado se debe na-
turalmente a la Geofísica.
En total su actividad para petróleo fué de alrededor de 12800 equipos/mes de

todos Los tipos en 1956 que fué rPcord y en 1966 solo de 9207 ..~1ipos/mes por
las razonf's indicadas.
En cuanto al gasto real en F .o fué de alrededor de 300 miI:.-.ries de dólares
v en 1968 de 800 millones de dólares. E.se gasto no ha seguido en aumento en par-
te por la sísmica marina y la aplicación de métodos aéreos, que resllltan en conjun-
to, mucho más baratos por zona prospectada. Es curioso que Je 1967 a 1968
multiplicó su actividad por más de 4 la sísmica marina.
Un dato interesante es que desde hace muchos años P! consumo geofísico para
petróleo es superior al 95 por ciento del total, aunque en 1959 esta cifra bajó al
93. Hoy está aproximadamente en el 90 por ciento. El au ·i . • :l resto se debió
principalmente fl oceanografía y aguas subterráneas.
En virtud de esta enorme proporción del gasto para los hidrocarburos damos a
continuación otro tipo de datos que consideramos de mucho interés.
Las reservas mundiales de petróleo fueron en 1956 de alrededor de 40000 mi-
llones de toneladas con una relación Reservas/Consumo de 40,7 lo que quiere de-
cir, con una duración teórica de 40,7 años. Esta cifra bajó en 1966 a 32,4 años
porque se consumió desproporcionadamente. Pero actualmente gracias a los enor-
mes descubrimientos geofísicos de Alaska, Mar del Norte, del Medio y Lejano
Oriente, de Indonesia y de Africa Occidental entre otros, en 1972 las reservas lle-
gan a 91000 millones de toneladas de petróleo, con una relación de 35 años de
duración.
Por otra parte hay un dato que abona la importancia de los nuevos avances en
los métodos de prospección. En 1946 cada sondeo de investigación que se hacía
en el mundo, daba lugar a un descubrimiento medio de 40000 toneladas de cubi-
cación o de nuevas reservas de petróleo.
Hacia 1948 después de la aplicación de importantes avances en las técnicas geo-
físicas, esa cifrasube a 75000 toncJadas por sondeo, y desde entonces no ha hecho
más que m<'jorar y en Jos años 1969, 70, 7l y 72 se pone en 980000 toneladas
por sondeo Wildcat y ha habido un año, el 1968, de intensa actividad en las plata-
formas y más suerll', que se pasó de 1,3 millones de toneladas por sondeo.
No ha sido fácil dar con <'xactitud la cifra de sondeos que se hacen en todo el
mu11do y qut' se consid<'ran dt· exploración o Wil11cat, pero por comparación con
los dalos conocidos dt· los ~~stados unidos, hemos convrnido en estimar que es
aproximadamente un 20 por ciento dt• total de p<:rforacioncs. Como conocemos
csk tola], hemos dado1•stas <'ifra:;, au11q11e con las naluraks reservas.
En la página siguirnk damos a rono<'<'r u11 <'uadro (:xplicalivo de lo dicho.
Son más comparalivaR que absolutas, put!S <'s muy difícil estar de acuerdo en
las cubicaciones rcc·upcrabks, ya que varían mucho consta11tcm1·ntc !'<Cj:~Ún los cri-

CAP.1.-INTRODUCCION GRAL. A LOS METODOSGEOFISICOS DE PROSPECCION 31
.. -
1
1960
---
1961 1962 1963 J...-......
- •66 1967 1968 1969 1970 1971 1972
1
Reservas Mundiatf J.j
-
<D
"' ... o
"' .... ·,- <D o <D o o o
"'
,.., ... "' .. "' ...
"' o .. o
"' o
(millones de
"' ... .... O> C! "' "? "' o
"'
,.. 1()
C?
toneladas)
.¡ .o cri Ñ
"'
.. .... .; Ñ cri .; .o ....
.. .. .. "' "' "' "' "' ... ,..
"' "' "'
•'
'
consumido :>
"' o o o o o o o ,..
"' "' o
(mlHones de "' "' "' "' "' "' "' "' o
"' .... N o
C? ... "! "! ": "? ~ ": O! o
"' .. "'
loneladas) .... .... ... ... ... ... ... Ñ Ñ Ñ Ñ
' 1
. .
Incremento anual
d• reservas
~
"l,,
"' "' "' "' "' "' .. <D .. o o
"' .. !::
.,.
"' o !; .. "'
lt)
"'
(mlllones de .... ": o ,.. N N
"' "? ....
"' ..
toneladas)
Ñ .; .; ...; .; .; ...;
"' ... .¡ Ñ .¡
cantidades o o
Descubiertas "' "' "' ID ID
"'
.. ,..,
"' "' o
o o
"' "'
,..
"' "' "'
... "' N ... "'
(mfllones de N
"' N o .,, ,..
"' o o
"' .. N
C?
.; ..; .¡ .,; .; ..¡ ..¡ .¡ o oi .o .,;
toneladas) ... ,..
Número de ."' "' "' ....
"' "' "' o
"' "' ....
"' o
'N
"' ... "' "' .. o .,. ... .. "' ....
"'
"Wl/d cals"
....
"' "' "' .. ....
"' ..... ... ... o ..... N
:: d d d ó ci .. ai ..: ..: ..: .,; ,..:
.... .... .. ....
Descubrimiento N .... "' ....
"' "' ... "' "' ....
"' "' ..
medio por "' ... "' «>
"' "' "' "' ID
"' "' "' ...
"' ... o
"' "' O! ID
"' ..... o
"' .. o
••w1ld cats" ..: .o .¡ .. ó .... .. ..: .,;
: .; ai ....
"' "' "' "' .. "' .. "' o .... .....
(toneladas) N N
"' .. "' .. "' .. "'
.....
"! "' .....
"'
... ...
lcrios que se apliquen para su estimación. Tomadas de varias estadísticas difcrcn-
lPs, lo que cuenta en ellas son los enormes aumentos que se han ido produciendo
<'ti sus valores relativos y Uamamos la atención, porque se debe el éxito, como fac-
tor principalisimo, a la aplicación de las técnicas geofísicas modernas. Esto a pesar
de que las clificultades que se• producen para encontrar nuevos campos han ido en
aumento, tanto por lo que se refiere a mayores profundiadcs en general, como a
qu<' los mejores campos se r.stán d!'scubriendo bajo el mar.
C.:omo comparación darnos unos datos sobre los r~ultados d1• los últimos LO
años de prospecciones ('ll España: Sc han perforado, sólo t>n la península, 150
sond1•os Wilrlcat con unos drscubrirnientos de cerca de• 15 millones de toneladas
de pdrólco. Esto da una medía rlc 100000 loncladas por t1ondl'o, cifra estimable
1lado el prct:io actual del prlróko. 1'1~ro si se lícncn oo 1·uc11ta las n11evas zonas de
la plulaf'orma mrditrrrárwa, rc:-;ulla que se han perforado solo 14 sondeos de inves-
tigación y si· han dcscubit"rlo 12,5 millones de tondadn~; por lo tanto casi un mi-
lló11 tlc lon<'lada~ por .soncko, media munclial. Además un solo sondeo dió 12000
liarril1·.s/día. rl m<Jyor rli· la Europa Occidental. hasta mediado d ario 1973. que lo
t<up1•raro11 do,. po1.o~ tlrl lar cid 'wrl1•. Las estructuras descubiertas hasta la fecha
~011 ¡!l'ofí,i1·a:;. por ~í,;111 i1·a marina, rompkmcntarlas con métodos magnéticos y
:i;r•hi1111~ 1ri1·0:>.

32
Otro aspecto de lo que puede significar en~¡ f~:Uro los avances de !as técnicas
geofísicas está en el caso de las lrm~pas eslnt1gra.f1cas en cuyo ~stuclio vem~s ~l
mayor porvenir. F,stas se detectan bien por l~s metodos convenc1onales, el s1sm1-
co de reíli~xión principalmente, pero menos bien que las estructu.ras. Cuando lleg~
el rnornt•nlo de' elegir los lugares más adecuados para perforar, mtentaremos pn-
nwro localizar los sectores más permeables. Entonces nos encontraremos con la
posibilidad de diferenciarlos por el carácter de las reflexiones sísmicas o por las
variaciones de frecuencia y de amplitud de éstas. Los especialistas en la materia
están ya en el buen camino para consegufrlo, pero aún tienen mucho que estudiar
hasla llegar a buen término con ciertas garantías. Este es un aspecto de la investi-
gación que tendrá gran importancia en un futuro próximo, ya que existen en el
mundo zonas o niveles induscutiblemente petrolíferos, pero que por falta de per-
meabilidad suficiente, no son rentables. Un estudio geofísico, con ayuda de estas
nuevas técnicas de inlerpretación, una vez dominadas, nos conduciráa las zonas de
mayor permeabilidad dentro del tramo posiblemente productivo.
1-1-7-b. Tendencias de la geofísica minera
Los gastos geofísicos subieron un 60 por ciento de 1963 a 1965 y 1966 siguió
}a misma tónica, lo que hizo doblarse éstos en menos de 3 años.
Las inversiones de Ja geofísica minera en los años siguientes a la IIª Guerra Mun-
dial fueron de unos 2 millones de dolares/año mientras en 1965 fueron de 20 mi-
Ilonr.s, lo que supone un crecimiento anual del 12 por ciento.
Una gran parte del aumento de la popularidad de la geofísica se debe a su ver-
satilidad en la resolución del creciente número de problemas.
El 95 por ciento de los gastos geofísicos lo consumen 7 métodos terrestres y 2
aéreos. De los arreos el magnético es y ha sido por muchos años el método geofí-
sico núm. l para minerales, seguido por el electromagnético. Estos dos son los
principales métodos adaptados a] trabajo aéreo.
Es ya popular entre los métodos eléctricos r.I de Polarización Inducida que su-
puso el 14 por ciento de los gastos en 1965, aumentando en 1966. En 1967 ope-
raban en el mundo más de 140 equipos de P.I. y hoy continúan en aumento.
J.os principales métodos de exploración minera en 1966 han sido el aeromag-
nt~lico seguido de P. J.
La dcmand~ de uranio ha hecho intensificar la prospección del mismo y así
durante los pnmeros 9 meses de 1966, se vendieron 6 nuevos tipos de destelló-
metros ~ escintillómetros aéreos, capaces de distinguir las radiaciones procedentes
del uramo, de las del torio y del potasio.
1-1-8. Cuadro técnico Económico de los Métodos Geofísicos.
A.c~ntinuación damos un cuadro explicativo de Jo que significan los métodos
geohs1cos en la prospección de Jos recursos geológicos del subsuelo.
..

33
CUADRO TECNICO- ECONOMICO DE LOS METODOS GEOFISICOS DE PROSPECCION
METODO GRAVIMETRICO METODO MAGNETICO METODOS SISMICOS METODOS ELECTRICOS METODOS RADIACTIVOS TESTIFICACION GEOFISICA METODO GEOOUIMICO
En petróleo Estudios de recono En petróleo: Profundidad del ba En petróleo· Estructuras. Tram En petroleo: Estructuras Fallas En petróleo: Resistividad. po
c1m1ento y complementarios Es· samento (gran empleo) pas. Fallas. Profundidades, Espe S1tuac10n a profundidades no muy ros1dad, y velocidad de propa.
tructuras anticlinales y sinclinales sores. Secciones 11empo o profun grand~ (poco empleo)
gación Rayos gamma Situa
Fallas. Diapiros Domos salinos En m11lerales: Menas magnéticas. Filones y placeres Minerales ción perfecta y espesor de los
Fe, Ni, Cr. T1 Profundidad y vo didad de gran perfecc1on Es el honzontesJ)foductivos(empleo
(mucho empleo)
más importante de lodos los mé
En mmerales Minerales conduc rad1act1vos y sus paragenét1cos. casi imprescmdtble1 Yacimientos petrolíferos
Aplicaciones En minerales Filones y masas de
lumen del yac1m1ento (gran em
tores en general. Sulfuros Masas U, Th, Ta, Nb, Be, Bi, Sn, etc.· y de minerales metálicos.
minerales con contrastes de den
pleol todos
Filones !mucho empleo)
En minerales· Toma de mues·
Criaderos de sulfuros.
Yacimientos potásicos y apatíti· tras en los horizontes atravesa·
s1dad En aguas· Contactos con rocas cos Diques pegmatlt1
cos
dos (poco uso)
En aguas. Estructuras Fallas. Ca hipogénicas que pueden ser de
En minerales· Grandes masas de En aguas: Estructuras Sinclinales En aguas: Potencia y porosidad
vernas poco profundas, que pue interes hidrolo91co (empleo muy
minerales S1tuac1on v profund1 Resis11v1dad Profundidad de los de los mantos acufieros, para
den contener agua (poco empleo) pequeño)
dad (poco empleo) acu iferos (gran empleo) su mejor explotación
Res1st1v1dad Potencial espon·
Suscept1bihdad magnética de ro Velocidad de propagacion de las
Res1st1v1dad Potenc1alesna1urales Rad1acuvidad de minerales y ro· táneo Rayos gamma Veloci·
Campos eléctricos 1nduc1dos Pro cas Medición de las emisiones dad sísmica Porosidad, induc·
Valores Medidos Gravedad en m1hgales cas y minerales. Valores medidos ondas sísmicas. Valores en m. por cíón magnética Registro de Elementos, medidos en
fund1dad de capas y horizontes a-, P. "f Golpes o destellos por neutrones. Densidades lncltna· partes por millón.
en gammas segundo
acu lferos Polartlación inducida minuto. c1on y dorecc1on de las capas
Temperaturas
Gravímetros. Magnetometros Balanzas magné
Potenciómetros Bobinas electro- Detectores Geiger·Múller. Es-
Testif1cadores eléctricos y ra Espectrofotómetros. Es
Instrumentos
Balanzas de torsión y Péndulos !leas. Magnetómetros de proto Geófonos H1drófonos Registra diactivos. Rayos gamma Reg1
s-
pectrógrafos. Crornatógra
magnéticas Equipos de comente cintillómetros Berilómetros. trador de neutrones lnchnér
empleados
(en desuso) nes Magnetómetros de vapor de dores automático vdigital. alterna con frecuencia variable. metro Y Fotoclín6metro. Son tos. Reactivos y análisis
Cesio. Magnetómetros de Flu¡o.
Ernanómetros.
da sónica. químicos.
Terrestre y aérea Terrestre Stsmica por refracción
Terrestre. Sondeos de resist1v1da
Tipo de des. Campos de potencial. Polan-
prospección
Terrestre y Marina Marina como complemento de y por reflexión zac1on inducida Electromagnét1 Terrestre y aérea Terrestre Terrestre
otros Slsm1ca marina co. Telúrico Aéreo: Electromag
nét1co Rad1oface E Face lmput
3 en terrestre 15 en terrestre 2 a 3 en terrestre 3 en terrestre
2 a 4 3 5
Personal prospector 8 a
4 en área. 20 en marina 3 a 4 en aérea 3 a 4 en aérea
Profu nd1dad de basamentos. Ma Características físicas y poten
Mapas de isoanomallas y
Secciones slsmicas agran profun· Mapas de isoanomallas radiac- de isocontenidos de Pro
Resultados obtenidos
Mapas de Bouguer, Residuales v pas magnéticos, localización y
didad Domos Diapiros. Fallas.
Fallas Filones. Profundidad de
t1
vas y localízac16n de minera·
ciales de los terrenos perfora· pano, Metano, NI vbacte
Transformados profundidad de masas magnéticas minerales y mantos aouiferos. dos. Espesores y profundida- rias en petróleo. Toda cla
Cubicac1on
Profundidad de la-estratificación les radiactivos. des. Diagraflas. se de elementos en mine-
rales.
Coste por equipo y Terrestre 0,5 millones Terrestre 6 a 8 millones Terrestre 0.4 a 0,9 millones Terrestre 0,2 millones
0,4 millones a 300 m de pro-
fundidad - 4 a 5 millones a 0.6 a 0,8 Millones
mes (Pesetas 1973)
0.7 millones
Aérea 4a6 Marina 18 a 20 Aérea 4 millones Aérea 1 millón.
.. 2 a 5.000 metros de profundidad

capítulo 11
métodos gravimétricos
11-1. Campo gravífico terrestre
11-1.1. Introducción
El método gravimélTico de prospección se basa en la medida, en superficie, de
las pequeñas variaciones (o anomalías) de la componente vertical del campo
gravífico terrestre. Estas variaciones son debidas a una distribución irregular en
profundidad de masas de diferentes densidades, por lo que conociendo aquéllas se
puede llegar a una interpretación más o menos probable de la siluación de las ma-
sas en el subsuelo, dependiendo del conocimiento geológico y de la distribución
de densidades en profundidad.
Tres son los aparatos clásicos empleados en el método gravimétrico :la balanza
de torsión que mide las derivadas de la gravedad, el péndulo que mide la gravedad
absoluta o la relativa, y el gravímetro que mide la gravedad relativa.
Breve reseña histórica
En 1888 un físico húngaro, el Barón von Eotvos construyó la primera balanza
de torsión con fines puramente científicos; en 1917 el geólogo Hugo von Boeckh,
Director del instituto Geológico de Hungría, sugirió la idea de emplear esta balan-
za para pro&pección geológica. Dos afios más tarde Schwcydar determinó, con el
mismo aparato, la forma del domo salino de Hanigsen (Alemania). A partir de
esto, el método de prospección con la balanza se desarrolló rápidamenle y prue-
ba de ello es que, sólo en la costa del Golfo de México en 1925 funcionaban
unos 40 equipos de prospección gravimétrica con la balanza.
En 1918 el investigador sueco Ising propuso 1a utilización del gravímetro, cuyo
empleo empezó a generalizarse hacia 1930. Como el gravímetro hacía el trabajo de
la balanza de torsión a menos costo y mucho más rápidamente, ésta fue desplazada
35

por aquél, para usos prácticos, a finales de 1936. Desde entonces el gra~im.et.ro
ha ido mejorando, pero básicamente es el mismo instrumento del pnnc1p10.
De 1932 a 1936 la Gulf Oil Corp empleó para sus prospecciones gravimétri-
cas un péndulo de doble brazo construido por ella. El péndulo fue, asimismo,
sustituído por el gravímetro.
Pasemos, antes de ocuparnos de estos instrumentos, a dar unas ideas sobre los
fundamentos del método gravimétrico.
Ley de Newton
La atracción de las masas obedece a la ley de la gravitación de Newton que
establece que la atracción de dos masas m1 y m2 es directamente proporcional
a su producto e inversamente al cuadrado de su distancia!
F= K m1 m2
r2
Constante de la gravitación universal
En las mediciones de la atracción de la gravedad interviene una constante K
que es la constante de la gravitación universal ya que según hemos visto
F = K m1 m~
r2
r:uando m1 =m2 =1 gramo y r= 1 cm F =K. El valor de K es K=66,70·10·9
con dimensiones M- 1 L3 T - 2
•
El problema de la medición de K ha ocupado mucho tiempo a los científicos
La primera medición fue efectuada por Cauendish utilizando la balanza que lleva
su nombre (1797).
1
1
1
1
1
'
1
1
,
'
¡
1
1
'PI
¡
/
' 1
1
'Espejo
1--e--j
@ 1
M 1 1
Fig. 11-1
M2 PoslciOn 2
---...
M, PoslclOn l
La balanza de torsión de Caven-
dish (fig. ll-1) consistía en un brazo
con dos pequeños pesos en sus ex-
tremos y suspendida en el centro
por un hilo el<> torsión. El brazo
llevaba un espejo en dondese produ-
cía la reflexión de un rayo de luz.
Se colocaban dos pesadas masas
M1 y M2 a una cierta distancia de
los extremos de la barra y se me'1ía
el ángulo de giro causado por la
atracción de estas masas mediante la
desviación del rayo reflejado. Por
distintas torsiones de las masas pe-
sadas se calculaba el coeficiente dC'
torsión del lúJo.

CAP. 11.· METODOS GRAVIMETRICOS 37
Expresando la condición de equilibrio entre el momento debido a la fuerza de
atracción de las masas y la acción antagonista del hilo de torsión, Cavendish
obtuvo la medida de K. K == 67,54 x 10-9 •
A partir de ésta se hicieron muchas otras medidas basadas casi todas ellas en
la J)alanza Cavendish con alguna ligera modificación. Conocido el valor de K se
puede hallar la densidad de la tierra ya que supuesta ésta esférica
KM· 1 M
g= R2 =K RZ
siendo M la masa de la tierra, g la atracción de la gravedad sobre l gramo en su su-
perficie y R el radio de la tierra.
Dando a g y a R los valores medios, medidos adecuadamente. Esto significa
pesar la lierra.
M =6,14 · 1027
gramos
y dividiendo por suvolumen .11í R3
resulta: Densidad media de la tierra= 5,32.
3
11-1.2. Potencial
El campo gravífico terrestre consta de dos partes fundamentales: la primera
y principal debida a la atracción producida por Ja tierra de acuerdo con la ley de
Newton g = K ~2 (M =masa de la tierra; . P
R =radio). La segunda es Ja debida a la rota- r;---
ción de la tierra (fig. I1-2), la atracción debida 1 9
a otros astros es pequeña y por eso no la con· j / -
sideramos aquí. Se hablará de ella más acle- ·-·---f-·---·
!ante al calcular el efecto de las mareas. j
Como ambas partes están formadas por
fuerzas actuando sobre un punto fijo y ade-
más la magnitud de estas fuerzas depende de la
distancia a un punto, las dos partes tendrán un
potencial y podremos defirúr ambos potencia-
les de la siguiente manera.
Potencial debido a la atracción terrestre (V,)
!
Fig. 11-2
Si consideramos para más facilidad, la tierra esférica (ya veremos más adelante
que en realidad no lo es) y la unidad de masa situada en P1 (fig. Il-3) la fuerza
que actuará sobre dla debido a a esfera de masa M será F =- K~ la fuerza irá
ri
con el signo (-)ya que está dirigidn hacia M.
La diferencia de potencial entre dos puntos será igual al t.rabajo realizado al
trasladar la partícula de un punto a otro en el campo gravífico, desde un punto

38
de alto potencial a otro de potencial
av
más bajo. Por lo tanto F=- a-:
v1=- JFdr +c.
El valor de C queda determinado
al .suponer el potencial en el infinilo
igual a O o a una cantidad C; ya que,
como :;iempre trataremos con diferen-
cia~ tlr potencial. p[ valor dr e se anu-
lará.
El trabajo realizado al trasladar una
partícula de P1 a P2 será
Fig. 11-3 f''l f''Z
T = Fdr =K -~ dr =KM ( !_
P1-P~ rl r2
_l)
r1
._ r 1 .. r J
y la diferencia de potencial 1lV= Vp2 - VP 1 =- T = KM ( !_ - ~ ) que es una
r1 2
cantidad positiva.
Si ahora iiC considera P2 desplazado al infinito Vpz =O y VP 1 = K..!!!. : por lo
r,
tau to podemos defirúr el potencial gravífico en el puuto p1 como VP 1 =
J
'r 1
== - Fdr. Es decir r¡ue Pl poll!ncial en p1 r•:. rl tmlmjo rl'lllizado pur r•l campo
...
para mover la unidad dr masa desdP el infinito al punto p 1 • cambiado de signo.
Potencial debido a la rotación de la tierra (V2 )
De forma semejante líe demostraría que es igual al tmlm¡o rPalizado por lr1 {uer-
;;11 centrífuga cuando tmsladanws fa unidad dP mnsa clr.~d1• un p1wt11 f'n el ejC'
de rotaci611 de la tierra (podemos elegir el crnlro ele gravedad de la tierra) 11[
punto p.
Para poder ~umar ambos potenciales tendríamos que lcnf'r en cucnla la dife-
rencia de potencial de atracción enlre el ccnlro de gravedad y el infinilo, pero
como únicamente utilizamos diferencias o <"Ocientes de diferencias <le potencial,
podremos sumarlos sin lener en cuenta esa difrrcncia.
Superficie~ equipot1•11ciales ¡;on 1c¡uéllas en lai; que t•I potencial rs constante·
por lo tanlo la fuerza dt• la gravedad será perpendicuwr a /ns su¡mfici1•s Pquipo-
frnciales ya que en caso contrario dicha fuerza producirfa un trabajo al transpor-
tar la unidad de masa a lo largo de una superficie equipolencia[ o de nivel y esto
no puede ~·r según !'C deduce de la definición misma de :;uprrficie equipolencia!.
La superficie cquipoteneial estaría representada por la superficie e).terior de una
masa lt'qtiicl11 en equilibrio sometida" In acción de fa gmvrd11d.

CAP. 11.- METODOS GRAVIMETRICOS 39
Deducción de los valores de los componentes del campo gravífico terrestre
Si adoptamos un sistema de ejes coordenados rectangulares X, Y, Z con el eje Z
coincidiendo con el eje de rotación de la lierra y el origen en su centro de grave-
dad, y poniendo los ejes OX y OY respectivamente en las direcciones Norte y Es-
te, tenemos que en virtud de la definición de potencial y siendo V el potencial
gravífico total.
9 =a V
x ax
g =a V
y av
av
9z= a¡
Estas expresiones se deducen lo mismo que cuando considerábamos el potencial
de atracción únicamente, aunque aquí V = V1 +V2 (V1 será el potencial debido
a la atracción y V2 el debido a la fuerza centrífuga).
Aquí 9xdx será el trabajo realizado por la fuena de la gravedad total cuando Ja
unidad de masa se traslada en una dirección paralela a OX, desde la ~mperficic equi-
polencia! V a la inmediatamente próxima V+ dV;
Si consideramos la unidad de masa situada en un punto P (x' y' z') y un elemen-
to de masa de la tierra dm (x, y, z) en Mecánica Racionnl se demuestra que para
el campo gravífico terrestre existe esta relación :
V= K [M dm + .l(x'2+ y'2)w2 en la que p = v'(x-x')2+ (y-y')2+(z-z')2
p 2
' o
y M es la ma:;a total de la tierra, w su velocidad angular y K Ja constante de gra-
vitación de Newton a la que ya hemos aludido anteriormente.
Los valores de las tres componentes de la gravedad serán :
JM X' - X
{F
9x == - K
0
dm + w 2
x'
9y =- K Í
0
M y' - Y dm + w 2 y'
Jo {;3
J
M z' -z
9z =- K
0
-p3
- dm
La expresión <le las derivade1s segundas del potencial para los puntos fuera de la
a2v=3K (x'-x)2 dm-K dm +w2
L
icrre1 es : ÍM J•M
ax'2 ps p3
a2v = 3K
ªv'2 Jo
•M
(y' -y)2
ps
o
dm-K J." dm + 2
- w
p3

Figuerola_Cantos_Tratado_De_Geofisica_Ap.pdf

Figuerola_Cantos_Tratado_De_Geofisica_Ap.pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Figuerola_Cantos_Tratado_De_Geofisica_Ap.pdf

Similar a Figuerola_Cantos_Tratado_De_Geofisica_Ap.pdf (20)

Último

Último (20)

Figuerola_Cantos_Tratado_De_Geofisica_Ap.pdf