Descripción general

1. UUnniiddaadd 11
GEOFISICAGGEEOOFFIISSIICCAA
HHiissttoorriiaa YY DDeessaarrrroolllloo DDee LLooss MMééttooddooss GGeeooffííssiiccooss.. DDiivviissiióónn.. IImmppoorrttaanncciiaa DDee LLaa PPrroossppeecccciióónn
GGeeooffííssiiccaa EEnn GGeeoollooggííaa ((EExxpplloorraacciióónn MMiinneerraa YY PPeettrroolleerraa)).. CCllaassiiffiiccaacciióónn DDee LLooss MMééttooddooss
PPrroossppeeccttiivvooss YY SSuuss AApplliiccaacciioonneess.. LLaa GGeeooffííssiiccaa EEnn AArrggeennttiinnaa..

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FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
Escuela de Geología
CATEDRA DE GEOFISICA Unidad 1
NESTOR VITULLI
Geólogo
2
ÍÍNNDDIICCEE
Geofísica ................................................................................................................. 03
División de la Geofísica .......................................................................................... 04
La Geofísica Y Las Otras Ciencias Básicas .................................................... 05
Historia Y Desarrollo De Los Métodos Geofísicos ................................................. 05
Primeras Aplicaciones De La Geofísica A La Prospección Minera ............... 05
La Geofísica En La Industria Petrolera ......................................................... 07
Registro Geofísico .......................................................................................... 08
Importancia De La Prospección Geofísica En Geología ........................................ 09
Consultas Bibliográficas ................................................................................ 09
Objeto De La Prospección Geofísica ............................................................. 10
Clasificación De Los Métodos Prospectivos Y Sus Aplicaciones ........................... 13
Método De Reflexión Sísmica ....................................................................... 14
Método De Refracción Sísmica ..................................................................... 14
Método Por Gravedad ................................................................................... 14
Método Magnético ......................................................................................... 15
Métodos Eléctricos ........................................................................................ 15
Prospección Por Radiactividad ..................................................................... 15
Registro En Pozos .......................................................................................... 16
La Geofísica En Argentina ...................................................................................... 16
Raúl Hansen: Un Innovador De La Geofísica ............................................... 17

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Geólogo
3
GGEEOOFFÍÍSSIICCAA
El estudio de la tierra es el objeto final de la Geología, requiriendo el conocimiento de otras ciencias
para explicarse las observaciones que realiza el geólogo sobre el terreno, las rocas y minerales que han
tenido un proceso genético y otro posterior histórico, hasta alcanzar el estado actual que presentan al
observador; por ejemplo, la barranca de erosión labrada por un río en una región montañosa muestra
una serie de sedimentos yuxtapuestos, cada uno compuesto de granos de distintos aspectos. Por otro
lado, estos estratos se presentan plegados y a veces interrumpidos bruscamente en su continuidad. Este
cuadro indica al geólogo que los distintos estratos han tenido una génesis particular, habiéndose
generado en condiciones ambientales distintas: marino, continental, húmedo o seco, lo que se determina
por la disposición de sus granos, por sus fósiles, etc. También le inducen a pensar que por presentarse
plegados o fracturados, han sufrido procesos tectónicos (movimientos), ya que la primitiva posición de
los mismos, cuando se generan sus planos de yacencia, debían ser muy cercanos al plano horizontal.
Aquí la Geología tendrá que valerse de otras ciencias para explicar satisfactoriamente todo lo
ocurrido hasta el momento en que se realiza la observación: de la Biología para explicar la vida orgánica
habida durante su generación y testimoniada por fósiles, de la Química cuando entra en el análisis de
los elementos inorgánicos que componen los estratos, de la Física para datar en sentido absoluto a las
formaciones o cuando indaga sobre las leyes y las fuerzas que provocaron el posterior pliegue de los
estratos.
Por definición, GEOFÍSICA es la aplicación de los principios, leyes y prácticas de la
física a la solución de problemas relativos a la tierra y al estudio de fenómenos internos
y externos a ella vinculados.
En el proceso de subdivisión de la ciencia, se reconocieron tempranamente cuatro grandes ramas:
Química, Física, Geología y Biología. A éstas a menudo se agregan la Astronomía y la
Matemática, pero debido a que esta última no trata con la materia directamente, no es a menudo
incluida dentro de las ciencias físicas, además
de que la Astronomía es a menudo tratada
como una rama de la Física. Desde este punto
de vista, la ciencia puede ser representada
como un tetraedro y cada campo tiene un lugar
de representación dentro del tetraedro.
Cuando la ciencia comenzó a
diversificarse, el investigador no estuvo
tentado a enfatizar un aspecto sobre los demás.
Así Sir Isaac Newton, quien a menudo es
considerado como un físico, también
contribuyó a lo que ahora se llama Geología,
cuando propuso la teoría de la contracción
para la generación de montañas. A medida que
se incrementó el conocimiento, ciertos campos
fueron investigados mas a fondo que otros y
comienzan a ser considerados como separados y distintos. Dicha clasificación de los conocimientos en
temas individuales tendió a separar a los científicos y dejó áreas intermedias relativamente poco
desarrolladas. Cuando este sobre énfasis fue reconocido se desarrollaron nuevos especialistas, los que
tratan con estos campos intermedios. La Geofísica es uno de ellos.
La Geofísica y su relación con otras ciencias.
Hasta que los geólogos alcanzaron el punto en que comprendieron La Tierra lo suficiente como
para preparar y ensayar sus hipótesis por la experimentación, los físicos y químicos habían ya
desarrollado las técnicas para hacer las mediciones necesarias. Como resultado, las fronteras de la
Ciencias de La Tierra donde se produce su mas rápido desarrollo son aquellas donde los especialistas de
otros campos están trabajando con los geólogos, y la Geofísica es un ejemplo.
La Geofísica es el resultado de la necesidad de la Geología de nuevas herramientas. Dado que
varias técnicas de experimentación fueron aplicadas a los problemas de La Tierra, se desarrollaron áreas
de investigación completamente nuevas. A causa de la relación de las viejas ciencias, Física y Geología,
fue natural agrupar todas esta especialidades bajo un nombre general, “Geofísica”, aún cuando ellas
fueran de diversa naturaleza.

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La Prospección Geofísica es el arte de buscar depósitos ocultos de hidrocarburos
(petróleo y gas) o de minerales útiles, efectuando mediciones físicas desde la superficie
del suelo, mediciones que generalmente suministran información acerca de las
propiedades físicas de los materiales del interior de La Tierra. Esta información, interpretada
de forma adecuada, puede utilizarse para localizar depósitos minerales de valor económico.
Los datos de los estudios geofísicos, para ser eficaces, deben expresarse en términos geológicos y su
valor que pueda concederse al cuadro geológico así obtenido, mayor para unas técnicas que para otras,
dependiendo de la calidad de los datos y de la pericia con que son interpretados. Desde que por vez
primera se aplicó la Geofísica a la exploración, se han producido continuos perfeccionamientos en los
instrumentos y técnicas, así como en los métodos de interpretación, perfeccionamientos que han
aprovechado los rápidos avances de nuestra tecnología. Sin embargo, el progreso de los descubrimientos
que pueden ser acreditados a los geofísicos ha permanecido estabilizado durante unos cuantos decenios,
con cierta decadencia a partir de mediados de siglo.
Los métodos geofísicos han ganado en eficacia, pero el incremento de sus posibilidades no ha
guardado relación paralela con la creciente dificultad existente para encontrar nuevos depósitos de
petróleo y de minerales, pues las fuentes más fáciles de localizar en cualquier momento han sido
encontradas y explotadas de manera progresiva. Los geofísicos se enfrentan ahora con el problema
desalentador de tener que avanzar más de prisa cada vez para conservar el mismo puesto. Desde finales
de la segunda Guerra Mundial, la investigación geofísica y su desarrollo han experimentado una fuerte
expansión dirigida hacia el perfeccionamiento de las técnicas para mantener el suministro mundial de
petróleo y de minerales.
DDiivviissiióónn DDee LLaa GGeeooffííssiiccaa
La Unión Geofísica Americana (American Geophysical Union) separa a la Geofísica en 8
subdivisiones:
Meteorología. La ciencia del aire, estudia todos los eventos relacionados con los
fenómenos atmosféricos.
Hidrología. Comprende los conocimientos e investigaciones relacionados con las aguas
continentales, superficiales y subterráneas, como así también la Glaciología.
Oceanografía. Se ocupa de los océanos, considerando aspectos químicos, físicos y
biológicos de los mismos.
Vulcanología. Comprende el estudio del vulcanismo, su génesis, evolución y
consecuencias.
Tectonofísica. Estudia la deformación de las rocas, tanto en estructuras sujetas a
grandes movimientos, como en cualquier otro fenómeno diastrófico, superficial o profundo.
Geodesia. Se ocupa de la medida y forma de la tierra, así como de su campo gravitatorio.
Sismología. Comprende el análisis de los movimientos que afectan al planeta,
provocados por terremotos u otros movimientos naturales o artificiales.
Geomagnetismo. Estudia el campo magnético terrestre, sus causas y perturbaciones.
Cada una de estas especialidades han contribuido, y lo siguen haciendo, al mejor conocimiento de
nuestro planeta, pero también ha creado disciplinas cuya aplicación a las actividades económicas de la
humanidad han contribuido a la creación del estado de evolución actual. Así la Sismología, cuyos
comienzos fueron el estudio de los terremotos, determinó las leyes que rigen la aplicación de sus
principios a la prospección sísmica de trascendencia indiscutible en la exploración petrolera. Si
entendemos como ciencias aplicadas a las que utilizan los conocimientos de ciencias fundamentales para
explicar el comportamiento de la materia en sus variadas formas naturales, la Geofísica es una de ellas.
Lo que en términos generales aceptamos como Geofísica es, dentro del marco de las ciencias de la
Tierra, el estudio por medio de mediciones indirectas de la masa sólida del planeta que se
encuentra por debajo de la delgada corteza que podemos estudiar directamente por
medio de la observación de las rocas expuestas en superficie o de las muestras obtenidas
de los pozos o perforaciones mas profundas (campo de la Geología).
El principal objetivo de la Geofísica es la determinación de la estructura y composición del
interior del planeta, como así también la historia de sus variaciones pasadas, presentes y futuras.

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A la clasificación general de la Unión Geofísica Americana, algunos investigadores comienzan a
considerar como separado a cuatro ramas mas:
Glaciología. Trata del agua en forma de hielo y que generalmente se la consideraba como
formando parte de la Hidrología.
Geotermia. Está muy relacionada con la Vulcanología, aunque es de concepto mas
limitado. Estudia la temperatura de la Tierra y la acción de ella sobre los procesos físicos y
químicos, así como la transmisión de calor.
Geocosmogonia. Trata del origen de la Tierra.
Geocronología. Se ocupa de la cronología de los acontecimientos geológicos (de la
historia).
LLaa GGeeooffííssiiccaa YY LLaass OOttrraass CCiieenncciiaass BBáássiiccaass
Una de las ramas más recientes de la ciencia aplicada, la Geofísica Exploratoria, es en la
actualidad un producto de varias disciplinas básicas tales como la Física, la Química y las Matemáticas.
Las diversas técnicas de la prospección geofísica están basadas en varios principios físicos
fundamentales, como son las leyes de la atracción gravitatoria y magnética, las cuales gobiernan en
óptica la refracción y la reflexión (tal como se aplican a la prospección sísmica), los elementos de la
electricidad y la teoría electromagnética. Aunque estos principios son bastante simples, en general es
difícil su aplicación al estudio de los materiales pétreos, que rara vez son homogéneos y que con
frecuencia ofrecen propiedades físicas complejas.
Casi todos los métodos importantes de la prospección geofísica han sido desarrollados partiendo de
las técnicas empleadas en un principio para el estudio, más o menos científico, de las características
terrestres en gran escala. La prospección por gravedad se desarrolló después de que durante varias
décadas habían sido llevadas a cabo mediciones con el péndulo para determinar la forma exacta de la
Tierra, a base de las variaciones de la atracción gravitacional entre diferentes estaciones de observación.
El método de refracción sísmica hace uso de los principios elaborados en los comienzos del siglo actual
por los sismólogos de terremotos, que los pusieron a punto para desentrañar la estructura del interior de
la Tierra. Los instrumentos magnéticos, que básicamente eran los mismos que los usados hoy en día
para la prospección, hicieron posible levantar el mapa de algunos de los elementos magnéticos de la
Tierra, en escala global, en tiempos tan antiguos como el siglo XVII.
Hoy en día, la actividad de la exploración geofísica ocupa un volumen mucho mayor que la
investigación básica de la física de la Tierra. La dependencia de la prospección geofísica de la labor
científica que la ha precedido ha evolucionado hasta convertirse en una fructífera interdependencia entre
las dos, y muchos de los aparatos y técnicas desarrollados para la exploración de petróleo y minerales
han sido empleados ventajosamente en estudios científicos relativos a la estructura de la corteza terrestre
y de su interior. Asimismo, la capacitación del personal dedicado a trabajos de exploración ha aportado
un incentivo económico y ayuda al creciente volumen de investigación geofísica en las universidades.
HHiissttoorriiaa YY DDeessaarrrroolllloo DDee LLooss MMééttooddooss GGeeooffííssiiccooss
La Geofísica aplicada fue empleada por primera vez en la búsqueda de minerales magnéticos, en
especial menas de hierro, y de ello hace ya varios siglos. Los métodos eléctricos fueron introducidos
durante el siglo XIX para la busca de metales no nobles. El empleo de la Geofísica en la exploración
petrolífera sólo tiene unos 35 años de antigüedad, pero el volumen de su actividad en este campo supera
con mucho al de la Geofísica minera. Las técnicas de reflexión sísmica y por gravedad han sido las más
utilizadas en la prospección petrolera, en especial la primera de ellas.
PPrriimmeerraass AplicacionesAplicaciones DeDe LaLa GGeeooffííssiiccaa AA LaLa ProspecciónProspección MineraMinera
Aunque se sabe ya que en 1640 se empleaba el compás magnético en la prospección de minerales
de hierro, hasta 1870 no se fabricó un instrumento especial para este fin. Se trataba del compás minero
sueco de Thalen y Tiberg, que tenía la aguja magnética suspendida de manera que pudiera girar
alrededor del eje horizontal y del vertical. El compás minero americano, introducido hacia 1860, era
similar al instrumento sueco y fue empleado en Nueva Jersey, en 1880, para una investigación
magnética. Más tarde, en el siglo XIX, se emplearon en Michigan formas modificadas de este
instrumento.

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El aprovechamiento de las propiedades eléctricas de las rocas como base para la exploración
minera fue propuesto por vez primera en 1815 por Robert Fox, quien descubrió que ciertos minerales
están espontáneamente polarizados en el suelo. Carl Barus, un distinguido físico de la Brown University,
llevó a cabo medidas de polarización en el filón Comstock, en Nevada, durante los años mil ochocientos
ochenta y tantos. En 1913 este método fue empleado con éxito por Conrad Schlumberger para localizar
un yacimiento de sulfuros, de interés comercial, en Bar. En 1893 se realizaron experimentos en la mina
Quincy, de Michigan, para la localización de menas cupríferas utilizando las diferencias de
conductibilidad eléctrica entre los filones y la roca local. Poco después de esto, Osborn levantó el mapa
de las líneas equipotenciales sobre los depósitos de hierro y cobre en la región del Lago Superior. C.
Schlumberger fue el primero en desarrollar técnicas prácticas para las prospecciones por resistividad y
líneas equipotenciales, estudios que llevó a cabo entre 1912 y 1914.
En 1912 comienza a orientarse el camino del descubrimiento de la prospección eléctrica del subsuelo, aplicada
desde Superficie. En la reproducción se observa el primer camión de prospección eléctrica de superficie, el
mismo pertenece a los hermanos Conrad y Marcel Schlumberger.
La actividad de la prospección eléctrica desde 1915 ha estado limitada principalmente a los
métodos de resistividad, potencial espontáneo, corrientes telúricas y electromagnéticos. Se introdujeron
instrumentos magnéticos que todavía siguen empleándose hoy en la exploración minera, que son la
brújula de declinación y el magnetómetro de Schmidt. La superbrújula de Hotchkins, que es un tipo de
brújula de declinación más sensible, fue inventada en mil novecientos veintitantos. Los progresos más
recientes en los instrumentos magnéticos son los magnetómetros discriminadores de flujo y los de
resonancia nuclear, habiendo sido utilizados ambos principalmente en operaciones de prospección aérea,
el primero desde 1945, y el segundo a partir de 1955.
Schlumberger y Wenner desarrollaron técnicas de electrodos múltiples para medidas de
resistividad que aún siguen en uso. Hacia 1925, Hans Lundberg desarrolló técnicas de inducción
haciendo uso de señales eléctricas de alta frecuencia, que fueron aplicadas por Sundberg a
investigaciones geolíticas en Suecia. Los métodos electromagnéticos fueron convertidos en aéreos hacia
1955, y recientemente han recibido nuevo impulso debido a algunos descubrimientos importantes de
metales comunes en las provincias marítimas del Canadá hacia 1950.
La mayor proporción, por lejos, de la actividad de la prospección geofísica ha estado dirigida a la
busca de petróleo y gases, y sólo una pequeña fracción de la misma a la búsqueda de minerales sólidos. Y,
sin embargo, los métodos geofísicos fueron empleados en la localización de minerales varios siglos antes
de que existiera la industria petrolera.
Aunque el campo total de la labor geofísica en la industria minera es pequeño en comparación con
el de la industria del petróleo, las exploraciones geofísicas han efectuado algunos descubrimientos
espectaculares de depósitos minerales. En el siglo pasado, durante la década del ’70, se han adaptado
instrumentos detectores magnéticos, electromagnéticos y por radiactividad para realizar exploraciones
aéreas que permiten mayor rapidez y eficacia.

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Existe un cierto número de razones que explican por qué la Geofísica tiene menos aplicación en la
prospección minera que en la busca de petróleo y gas. En primer lugar, las propiedades físicas de muchas
masas minerales no ofrecen grandes contrastes con las correspondientes propiedades entre la roca local
con las que las rodea y, por lo tanto, hay muchos depósitos que, intrínsecamente, no resultan objetivos
geofísicos prometedores. Además, y por término medio, las compañías mineras son menos importantes
que las petrolíferas y muchas de ellas no pueden disponer del equipo necesario para la prospección
geofísica, aun resultando la mayoría de las técnicas utilizadas en minería más económicas que las
empleadas en la prospección del petróleo. Por la misma razón, la industria minera no ha estado en
condiciones de sostener la investigación y desarrollo en la escala que sería necesaria para que la Geofísica
alcanzase todo su potencial como instrumento eficaz para la exploración minera.
LLaa GGeeooffííssiiccaa EnEn LaLa IInndduussttrriiaa PPeettrroolleerraa
Los dos tipos de medidas más utilizados en la prospección petrolera, el de gravedad y el sísmico,
fueron empleados en su origen para fines totalmente diferentes.
En 1887, Von Sterneck inventó un péndulo portátil para medir la gravedad terrestre en el campo
que en aquel entonces, sólo se usó en estudios geodésicos para determinar la forma de la Tierra. Durante
el período 1890 a 1902, el barón Roland von Eötvös, de Hungría, perfeccionó la balanza de torsión que
lleva su nombre y demostró sus posibilidades como instrumento para la exploración geológica
levantando el mapa del subsuelo de las montañas del Jura.
Hacia 1915, Hugo de Boeckh indicó que la balanza de torsión podría servir para localizar domos o
anticlinales con núcleos más ligeros o más pesados que las formaciones circundantes. En 1915 y 1916 fue
llevada a cabo con éxito una investigación con la balanza de torsión en 100 estaciones sobre lo que era
entonces un campo petrolífero con un solo pozo en Egbell, Checoslovaquia. Schweydar, en 1917, empleó
el mismo instrumento para detallar el domo salino de Hanigsen, en el norte de Alemania y, casi en la
misma época, E. S. Shaw propuso el empleo del péndulo para localizar domos salinos a lo largo de la
Costa del Golfo, en los Estados Unidos. En 1918, Ising construyó el primer gravímetro adecuado para
estudios geológicos.
En 1922 se efectuaron las primeras exploraciones con la balanza de torsión en busca de petróleo en
California y Texas, y el primer descubrimiento de un campo petrolífero por geofísicos recién tuvo lugar
en 1924, cuando fue localizado el domo de Nash, en Texas. Durante la misma década le siguieron una
espectacular serie de descubrimientos geofísicos de domos salinos, basados muchos de ellos en el uso
combinado de la balanza de torsión y del sismógrafo de refracción.
En 1932 fue empleado en trabajos de campo el péndulo, por la Gulf Research and Development Co.,
para investigaciones por gravedad. El primer gravímetro que daba una lectura directa de las diferencias
de la gravedad fue empleada en 1935, y este aparato, debido a su mayor rapidez de funcionamiento,
pronto desplazó a la balanza de torsión y al péndulo. Hacia 1939 se empleó por primera vez el gravímetro
en la prospección submarina.
Los primeros sismógrafos fueron utilizados para registrar terremotos, y en 1848 Robert Mallet
propuso la creación de terremotos artificiales haciendo estallar pólvora para investigar las formaciones
del subsuelo y el “fondo del gran océano”. Dos años más tarde construyó el primer equipo sismográfico
(un recipiente con mercurio y un telescopio para observar y cronometrar la operación de ondas en la
superficie del mercurio) y lo hizo utilizar para medir la velocidad del sonido (en realidad ondas
superficiales) en el granito. Más de medio siglo después, L. P. Garret propuso el empleo de la refracción
sísmica para localizar domos salinos, y en 1919 Ludger Mintrop, en Alemania, solicitó una patente del
método de refracción para determinar la naturaleza y profundidad de las formaciones del subsuelo. En
1922, E. De-Golver subvencionó las primeras investigaciones por gravedad para la exploración
petrolífera en México y la Costa del Golfo. La compañía alemana Seismos envió dos equipos a dichas
zonas para localizar domos salinos, y en 1924 un equipo de dicha compañía. al servicio de la Gulf Oil
Corporation, descubrió el domo de Orchard, en Texas, con el método de explosiones en abanico.
De 1924 a 1930 hubo una intensa campaña con este método para localizar domos salinos someros
en la Luisiana y Texas (ver interpretación de refracción). Para 1930 ya habían sido descubiertos, por así
decirlo, todos los domos salinos de la Costa del Golfo lo suficientemente someros para ser localizados por
este método. El método de refracción fue introducido en 1928 en el Oriente Medio por la D'Arcy
Exploration Co. (compañía auxiliar de la que es ahora la British Petroleum Co. de Ingraterra) que lo
utilizó con éxito en Irán durante cerca de veinte años.

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El método de reflexión sísmica tuvo sus comienzos con la sonda sónica de Reginald Fessenden
para determinar la profundidad de las aguas y localizar los iceberg. Durante los años 1919 a 1921, J. C.
Karcher inventó y perfeccionó un sismógrafo de reflexión y lo empleó con éxito en Oklahqna para
detallar el flanco de un domo conocido. La explotación comercial de esta técnica no empezó basta 1927,
en que fue empleada por la Geophysical Research Corporation para descubrir el campo Maud en
Oklahoma. Hacia 1932 ó 1933, este método fue el más usado de todas las técnicas geofísicas,
preponderancia de la que aún sigue disfrutando. Con la finalización de la Segunda Guerra Mundial, el
método sísmico fue aplicado en las aguas litorales del Golfo de México y desde entonces la actividad
sísmica marina ha seguido aumentando tanto en el Golfo como en California, Golfo Pérsico, Venezuela,
Argentina y otras partes del mundo. Hacía 1950 fue aplicado a la exploración sísmica un nuevo medio de
registro, la cinta magnética y para 1956 ya se habían fabricado suficiente número de unidades de este
tipo para equipar a la mitad de los equipos sismógrafos del mundo.
Hacia 1925, los primeros equipos geofísicos que, empleando la balanza de torsión y el sismógrafo
de refracción, buscaban domos salinos someros en la Costa del Golfo de los Estados Unidos y México,
tuvieron un éxito espectacular. Cada año fueron descubiertos docenas de campos petrolíferos asociados a
domos de este tipo, y en 1930 eran ya pocos los que quedaban por descubrir. No existen datos
estadísticos relativos a la cantidad de petróleo encontrada por los geofísicos como resultado de esta
campaña. En el cuarto de siglo transcurrido entre 1980 y 1955, la Geofísica proporcionó 22.500 millones
de barriles de petróleo y 134 billones de pies cúbicos de gas natural, sólo en los Estados Unidos, lo que
representa entre un tercio y la mitad de todos los hidrocarburos descubiertos en dicho país durante tal
período.
A partir de 1937, fecha en que empezó a disponerse de las primeras estadísticas, uno de cada seis
pozos de cateo localizados por geofísicos había llegado a ser comercialmente productivo. Esto podría
parecer un pobre éxito de los geofísicos, hasta caer en la cuenta de que, de cada veinte pozos localizados
sin ayuda técnica, sólo uno había resultado productivo. En los pozos localizados por la Geología, pero no
por la Geofísica, la proporción de éxitos había sido de uno a diez. Al valorar estas cifras, no hay que
olvidar que la Geología sola puede ser más eficaz y económica que la Geofísica en algunas zonas, y que lo
contrario puede ser cierto en otras. Así pues, los dos métodos no deben considerarse como competidores,
sino como complementarios uno de otro.
Mientras la proporción entre los descubrimientos de nuevos campos y los pozos improductivos se
mantuvo virtualmente constante en las prospecciones de cateo efectuadas por geofísicos, el tamaño
medio de los yacimientos individuales en los Estados Unidos había venido bajando constantemente
desde 1938. Los grandes yacimientos fáciles de descubrir por Geofísica habían sido ya encontrados en su
mayoría y, por lo tanto, la industria se dispuso a realizar perforaciones en plan más modesto en vista de
que los buenos pozos comenzaban a escasear. Por lo tanto, se requería un mayor número de equipos
geofísicos para localizar cada año el mismo número de barriles, de modo que el coste de exploración por
barril aumentó. Muchas compañías petroleras han hecho frente a este problema extendiendo sus
operaciones fuera de los Estados Unidos y del Canadá, aplicando métodos geofísicos a zonas donde no
habían sido empleados con anterioridad. Otras se han concentrado en la exploración en aguas litorales,
especialmente en el Golfo de México, donde los geofísicos han logrado notables éxitos, tanto en el
porcentaje de pozos de cateo abiertos en nuevos campos (uno por cada 2,5 hasta 1956) como en el
tamaño de los yacimientos descubiertos. Pero, como las operaciones fuera del país resultan bastante
costosas, y con frecuencia presentan riesgos políticos, en tanto que el arrendamiento y producción en
aguas litorales son muy caros, no parece que exista gran peligro de que la exploración geofísica del
petróleo en zonas terrestres de los Estados Unidos y de Canadá tienda a disminuir en un futuro
predecible.
RReeggiissttrroo GGeeooffííssiiccoo
El empleo de instrumentos geofísicos para obtener registros continuos en los sondeos fue
introducido en Francia por C. y M. Schlumberger, hacia 1929, el ser puesto a punto el registro por
resistividad. Las técnicas de electrodos múltiples para medir las resistividades del suelo sobre la
superficie fueron adaptadas para ser utilizadas en los pozos de sondeo, y estas medidas fueron
combinadas con las simultáneas de potencial espontáneo para obtener una información más completa de
la litología de las perforaciones. En realidad, todos los pozos que se perforan en busca de petróleo son
registrados eléctricamente como procedimiento operatorio de rutina.

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9
En Paris los talleres y oficinas de Schlumberger se agrandaron enormemente. En
1929, la dotación paso de 58 a 95 personas, de los cuales 53 eran ingenieros. Aquí se
observan operaciones de perfilaje en 1932.
Patente de invención de un
equipo sónico.
Aunque antes de 1909 ya se tenían noticias de dos exploraciones por radiactividad en
perforaciones, la primera publicación sobre registro continuo por radiactividad fue la de Howell y Frosch
en 1939. Otras publicaciones de 1940 reflejaban un aumento de actividad en el desarrollo de las técnicas
de registro por rayos gamma hacia aquella época, y el registro con neutrones fue desarrollado por Fearon
entre 1938 y 1940. En la década siguiente las técnicas de registro por radiactividad fueron perfeccionadas
basta el punto de que en la mayoría de las zonas casi son las más usadas como registros eléctricos.
En 1951 apareció el registro continuo de velocidad que proporciona información útil para la
interpretación de los registros sísmicos y ayuda también a la correlación e identificación de las
formaciones del subsuelo de la misma manera que los registros eléctricos.
IImmppoorrttaanncciiaa DDee LLaa PPrroossppeecccciióónn GGeeooffííssiiccaa EEnn GGeeoollooggííaa
CCoonnssuullttaass BibliográficasBibliográficas
La prospección geofísica es una rama tan reciente de la tecnología que su bibliografía no aparece
tan diseminada como la de otros campos técnicos. En relación a la Geofísica aplicada sólo se han escrito
unos cuantos libros de texto y de referencias, y la mayoría de los trabajos originales han sido publicados
en muy pocas revistas. Esta concentración de materiales simplifica el problema de acceso a la
información publicada, problema muy agudizado en los campos de la química y física nucleares.
El primer libro sobre prospección geofísica fue el de Ambronn, publicado en alemán en 1926 y
traducido al inglés en 1928. El libro de Eve y Keys, referente a la Geofisíca en la exploración minera,
apareció en 1929, y del mismo se han publicado tres ediciones, la más reciente en 1954. En 1940, Heiland
y Jakosky dieron a conocer libros de referencia, cada uno de ellos dedicado a la prospección petrolera y
mineral, y en 1950 se publicó una edición revisada y ampliada del libro de Jakosky. En 1940 hizo
también su aparición el libro de texto de Nettleton sobre prospección geofísica del petróleo, y doce años
más tarde fue publicado el libro de Dix sobre prospección sísmica, que fue el primer libro en inglés
dedicado a un solo método geofísico.
A mediados de siglo, Rothé y Rothé publicaron una obra de texto en dos volúmenes, muy completa
y en francés, sobre prospección geofísica, y casi al mismo tiempo Cagniard compuso un breve trabajo,
también en francés, destinado principalmente a lectores no técnicos.
La revista más importante en inglés sobre prospección geofísica es Geophysics, que se viene
publicando desde 1936 por la Society of Exploration Geophysicists (SEG), y en la que han aparecido la

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mayoría de los trabajos de los autores americanos y canadienses. Esta Sociedad, en 1955, publicó en
tirada aparte un índice muy completo y útil de esa y otras publicaciones de la SEG.
A partir de 1953, la European Association of Exploration Geophysicists viene publicando la
GeophysícaI Prospecting, con trabajos en inglés, alemán y francés; así pues, la mayoría de los trabajos
han sido publicados en inglés.
Durante la primera fase del desarrollo de las técnicas de prospección geofísica, el American
Institute of Mining Metallurgical and Petroleum Engineers (AIMME) publicó numerosos trabajos sobre
el tema en sus Transactions y los reimprimió en cinco libros titulados «Geophysical Prospecting», o
«Geophysics», aparecidos a intervalos irregulares entre 1925 y 1945. La mayor parte se refería a geofísica
minera, pero un lote de ellos, en especial los trabajos publicados antes de 1936, se referían a los métodos
de prospección petrolera.
Hay que hacer mención de tres publicaciones especiales de la Society of Exploration Geophysicists.
Durante varios años anteriores a la aparición de Geophysics, la Sociedad subvencionó la publicación de
trabajos en otras varias revistas, tales como el Bulletín of the AAPG (Asociación Americana de Geólogos
Petroleros), trabajos que fueron reimpresos en 1947 en una colección titulada «Early Geophysical
Papers». Esta sociedad ha publicado dos volúmenes de historias de casos geofísicos: «Geophysical Case
Histories, vol. I», editada por L. L. Nettleton en 1949, y «Geophysical Case Histories, vol. II», editada
por Paul Lycns en 1956. Con pocas excepciones, las historias contenidas en ambos volúmenes están
dedicadas a la prospección petrolera. En la mayoría de estos trabajos se pasa revista al descubrimiento de
varios campos petrolíferos y se presentan mapas geofísicos y perfiles obtenidos con anterioridad a los
descubrimientos, junto con los mapas y perfiles geológicos basados en perforaciones posteriores.
En la actualidad esta asociaciones siguen editando sus revistas y además las mismas pueden ser
visitas con sus sitios en Internet.
OObbjjeettoo DeDe LaLa PPrroossppeecccciióónn GGeeooffííssiiccaa
La finalidad de las prospecciones geofísicas es detectar y localizar cuerpos y estructuras geológicas
del subsuelo y, si es posible, determinar sus dimensiones y con frecuencia alguna de sus propiedades
físicas. En trabajos de ingeniería la información acerca de la estructura interesa normalmente en función
de su relación con el problema construcción propuesto, pero también puede resultar interesante la
determinación de las propiedades mecánicas del subsuelo. Por ejemplo, si una zona va a tener que
soportar cargas importantes, será de gran utilidad el conocimiento de las propiedades físicas (elásticas y
plásticas de los materiales del subsuelo).
En prospección puede necesitarse el conocimiento de las estructuras por la conocida asociación de
éstas con minerales de valor económico; un ejemplo típico de esto es la concentración de petróleo en
anticlinales de rocas sedimentarias. El procedimiento en geofísica minera es sin embargo, algo diferente
ya que las mineralizaciones con frecuencia presentan características que fácilmente se pueden medir y
reconocer por técnicas geofísicas, pero suelen tener formas irregulares y encontrarse en rocas de
estructuras complejas. El interés radica por lo tanto mas en su detección y en la determinación de sus
propiedades físicas que en la exacta interpretación cuantitativa.
Normalmente una prospección geofísica consiste en la ejecución de una serie de medidas sobre la
superficie del terrero o en el aire paralelamente a ella pero a veces estas medidas se hacen a lo largo de
un sondeo. En esencia las mediciones consisten en determinar las variaciones en el espacio o en el
tiempo de uno o varios campos de fuerzas. El valor de estos campos viene determinado, entre otros
factores, por la naturaleza de las estructuras del subsuelo y por lo hecho de que las propiedades físicas, o
al menos una de ellas, de las rocas varia ampliamente de una zonas a otras. Con frecuencia, las
discontinuidades físicas corresponden a limites geológicos, por lo que numerosos problemas
estructurales se reducen a la interpretación de los campos medidos en superficie en función de la firma
de estas discontinuidades. Evidentemente, la mayor o menor facilidad de efectuar esta interpretación
dependerá de la forma considerable del grado del contraste de las propiedades físicas de las rocas
presentes en la estructura que se investiga, y la elección del método se hará en función de cuál sea la
propiedad física que dentro de la estructura, ofrezca mayores contrastes. Sin embargo, no es éste el único
factor que hay que considerar a la hora de elegir un método de prospección geofísica, ya que algunas
técnicas se prestan mas que otras a una interpretación cuantitativa, por lo que la elección del método
puede hacerse mas por la necesidad de una mayor precisión en la interpretación, aun cuando esto
implique trabajar con magnitudes físicas que presenten menores contrastes entre sus valores.

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Las propiedades de las rocas de las que se hace mas uso en prospección geofísica son: densidad,
susceptibilidad magnética, elasticidad y conductividad eléctrica. También se emplean
aunque en menor proporción, otras propiedades como la radioactividad.
Toda masa ejerce un efecto gravitatorio, por lo que, lógicamente los cambios laterales en la
densidad del subsuelo producirán variaciones pequeñas, pero a menudo detectables, de la gravedad
medida en superficie. Del mismo modo muchas rocas son ligeramente magnéticas, con frecuencia tienen
una imanación ó magnetismo remanente y otra inducido por el campo magnético terrestre. Las
diferencias en la intensidad de imanación de las rocas debida a diferencias de susceptibilidad, así como
las variaciones en la dirección e intensidad de la imanación remanente, producen cambios en el campo
magnético terrestre que pueden medirse en superficie. Por estos motivos, resulta posible sacar
conclusiones acerca de la estructura del subsuelo a partir del conocimiento de la variación espacial en
superficie del campo gravitatorio o magnético.
Desgraciadamente los métodos gravimétrico y magnético de prospección tienen una importante
limitación: en teoría existen un sin numero de estructuras con capacidad de producir la misma respuesta
en superficie. Sin embargo, en la practica normalmente se dispone de alguna información geológica de la
zona que combinada con los datos geofísicos, con frecuencia permite eliminar, al menos en parte, la
indeterminación de la solución. Conviene señalar que en cualquiera de estos métodos, no es necesario
conocer los valores absolutos de los campos magnéticos o gravimétrico sino sólo la perturbación que en
tales campos produce la estructura. Tal perturbación se conoce como anomalía.
Los métodos de prospección gravimétrico y magnético estudian campos de fuerzas naturales. Por
su parte, los métodos sísmico y eléctrico (incluido el electromagnético) estudian las propiedades elásticas
y eléctricas de las rocas, y necesitan de la introducción de energía en el terreno. Como en estos métodos
la energía hay que generarla artificialmente, es posible variar la distancia entre la fuente y el receptor, lo
que se traduce en la posibilidad de interpretar las medidas de forma unívoca y más detallada que en los
métodos de campo natural.
En los métodos eléctricos, la corriente continua o de baja frecuencia se introduce al terreno por
medio de electrodos. En ellos se determina la forma e intensidad del campo del flujo de corriente en la
superficie que dependen, entre otras variables, de la distribución de resistividades en las rocas del
subsuelo. Cuando se utiliza corriente continua, o alterna de baja frecuencia y ésta se aplica directamente
al terreno que puede presentarse como una resistencia. La energía eléctrica también puede introducirse
al terreno por inducción, esto es, haciendo circular una corriente de frecuencia más elevada (de unos
cuantos cientos o miles de ciclos por segundo) a través de una bobina que no está conectada
directamente al terreno. En este método, llamado electromagnético, el campo de la bobina emisora
puede sufrir alteraciones en amplitud, dirección o fase a causa de los conductores del subsuelo, y esta
alteración se mide por medio de una bobina receptora y circuitos auxiliares.
De todos los métodos de prospección, el sísmico es el que hasta el momento se ha desarrollado más
y el que mayor información puede suministrar. Como las rocas tienen propiedades elásticas y densidades
diferentes unas a otras, las ondas elásticas se propagan con distintas velocidades a través de ellas y son
reflejadas y refractadas en las interfaces que separan dos de ellas de distintas propiedades. Así, una onda
elástica originada en la superficie por un impulso, tras reflejarse y refractarse en parte regresa a la
superficie, y a partir del conocimiento de su tiempo de llegada a gran número de puntos, pueda obtenerse
una valiosa información acerca de la posición de las interfases. Dos son las técnicas empleadas: una
basada en el estudio de la onda reflejada y otra en el de la refractada.
La elección del método que se debe emplear en cada caso concreto normalmente no encierra
mayores dificultades. En zonas de subsuelo estratificado, siempre que no sea de estructura muy
compleja, los métodos sísmicos tienen una ventaja considerable con gran diferencia, la información que
dan es más detallada, precisa e inequívoca que la suministrada por cualquier otro método. Sin embargo,
en trabajos a pequeña escala y si las estructuras son sencillas, es preferible utilizar métodos eléctricos, ya
que permiten determinar satisfactoriamente la forma del subsuelo, aunque no tan exactamente como
empleando métodos sísmicos, y son más sencillos, quizás dos veces más rápidos y, consecuentemente,
más económicos.
En minería, donde lo que se buscan son menas, con frecuencia las estructuras son demasiado
complejas para emplear los métodos sísmicos de prospección. En estos casos, dado que las propiedades
físicas de las menas difieren mucho de las del medio que las rodea, su detección se hace por métodos
eléctricos, magnéticos e incluso gravimétricos. Con frecuencia su interpretación es sólo semicuantitativa
como máximo, debido a que su forma es compleja y a que sus propiedades físicas varían notablemente de

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unos puntos a otros de la mena. A pesar de todo, a menudo se puede obtener información sobre su
tamaño, forma y calidad.
En algunas ocasiones, un mismo problema se estudia por más de un método prospectivo. Así, por
ejemplo, en investigaciones petroleras suelen hacerse estudios previos aeromagnéticos y gravimétricos
de la zona, con objeto de acotar las zonas favorables que posteriormente se estudiarán por métodos
sísmicos. Al mismo tiempo, la combinación de los resultados de la interpretación de dos métodos de
prospección distintos. referentes a una misma zona, permite eliminar falsas soluciones sin necesidad de
efectuar una nueva investigación más detallada, o disminuye el margen de variabilidad de soluciones.
Una vez que se ha decidido el método o métodos que se va a emplear, se elige el equipo conveniente
para el trabajo. A continuación debe considerarse el número de datos que debe tomarse para poder
efectuar posteriormente una interpretación correcta. El número mínimo de medidas que tienen que
efectuarse viene determinado por el objeto buscado en el trabajo y, hasta cierto punto por el presupuesto
económico de que se disponga. Por ejemplo, el espaciado máximo entre estaciones válido en una
prospección para detectar huecos de unos 15 m de ancho en la superficie de la roca firme, puede ser
insuficiente para estudiarlos con detalle desde el punto de vista de la ingeniería.
Otro problema fundamental que hay que considerar es el de los errores y el "ruido".
Independientemente de los errores puramente instrumentales, cualquier medición está sometida al
efecto de variaciones locales pequeñas y circunstanciales de las propiedades del subsuelo (lo que
constituye el llamado "ruido geológico"). Cuando este ruido no es despreciable respecto del valor
observado de la anomalía, el espaciado de las estaciones debe ser menor si se quiere determinar la
anomalía a partir de ellas. Con frecuencia el ruido geológico es el que decide, más que los factores
instrumentales, la detección de un objeto o estructura. Aún cuando el problema de este ruido no es de
importancia decisiva, no puede despreciarse, y a causa de esto las interpretaciones basadas únicamente
en medidas efectuadas a lo largo de perfiles con gran espaciado entre ellas, pueden ser muy poco fiables.
Normalmente este espaciado se fija de forma que sea posible establecer la correlación entre las distintas
estaciones, lo que permite eliminar la ambigüedad de la interpolación entre ellas.
Únicamente cuando la estructura geológica del subsuelo es sencilla es posible efectuar una
interpretación exacta e inequívoca de las medidas geofísicas, pero aun en estos casos no se consigue
siempre. Por ejemplo, un caso a primera vista sencillo, puede ser la determinación por métodos
eléctricos de la profundidad a la que yace la roca firme bajo un recubrimiento de materiales no
consolidados, problema que en principio parece reducirse a determinar la posición de la interfase que
separa dos medios de diferente conductividad eléctrica. Sin embargo, el problema puede ser de muy
difícil e inexacta resolución a causa de la falta de homogeneidad del recubrimiento, de, incluso, ligeras
variaciones en su litología, del tamaño del grano y del grado de humedad, todos ellos factores capaces de
originar marcados cambios en la conductividad.
En estas condiciones el problema deja de ser la determinación de una sola interfase para
convertirse en otro en el que existen muchas, algunas de las cuales no serán lateralmente indefinidas. Por
este motivo, los métodos interpretativos basados en suposiciones previas acerca de la forma de la
estructura carecen de valor y, en algunos casos, la complejidad de la estructura puede ser tal que
imposibilite la obtención de la solución. Realmente, los recubrimientos no son totalmente homogéneos
casi nunca, pero todos los métodos interpretativos tienen validez si las faltas de homogeneidad no son
muy acusadas. La dificultad principal radica en darse cuenta, preferiblemente con anticipación o en una
interpretación previa, de que lo aparentemente sencillo es en realidad complejo.
Cuando de antemano se conoce que las estructuras de una zona son muy complejas, la utilización
de métodos geofísicos sólo puede justificarse por la imposibilidad de hacer perforaciones, y en estos
casos se necesita gran cantidad de tiempo, trabajo y hasta dinero para obtener un estudio completo y
detallado de la zona en cuestión. Una investigación geofísica exhaustiva puede resultar rentable cuando
se trata de buscar minerales útiles. Esto sucede, por ejemplo, en la prospección petrolera por métodos
sísmicos, en la que se buscan estructuras situadas a gran profundidad (lo que elimina la posibilidad de
hacer el estudio por medio de perforaciones, dado su enorme costo) y que con frecuencia se ve
acompañado por el éxito. Las técnicas que se utilizan para resolver este problema están muy
desarrolladas por lo que normalmente puede obtenerse una información exacta e inequívoca.
La elección se hace más difícil cuando la geofísica se aplica a la resolución de problemas mineros,
de ingeniería o búsqueda de agua subterránea a poca profundidad, donde este tipo de problemas no
pueden desecharse "a priori" la posibilidad de efectuar perforaciones, pues aunque son más costosas que

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los métodos geofísicos y suministran datos más seguros y exactos. En estas condiciones, el empleo de
métodos geofísicos dependerá en gran parte de la complejidad de cada problema concreto.
Por desgracia, con frecuencia se recurre a los métodos geofísicos cuando las perforaciones fracasan
a causa de la complejidad del problema, e investigaciones que podrían realizarse económicamente por
métodos geofísicos con perforaciones de apoyo, resultan muy costosas por el empleo intenso de
perforaciones.
Todos los métodos geofísicos de prospección petrolífera, así como muchos métodos de prospección
mineral, están encaminados a localizar estructuras geológicas favorables para depósitos de valor
comercial; pero estos métodos pueden no ser capaces de encontrar directamente los depósitos. Cuando el
petróleo se encuentra retenido en trampas estructurales, estos métodos suelen resultar satisfactorios,
pero si se trata de acumulaciones estratigráficas, son a veces difíciles, y con frecuencia poco probable, de
localizar geofísicamente. Lo que se requiere es una técnica geofísica que descubra directamente el
petróleo en el suelo; pero, no obstante las reivindicaciones que de vez en cuando aparecen en las revistas,
no existe prueba fehaciente de que se haya dado con una técnica semejante. Sin embargo, y al menos
para ciertos tipos especiales de acumulaciones, algunos procedimientos geofísicos y microbiológicos
parecen prometedores.
En la exploración petrolera, el método más empleado es el de reflexión sísmica, siguiendo en este
orden, el gravitacional, refracción sísmica y los magnéticos. En los métodos de reflexión se usa muy a
menudo el método de refracción para la determinación de la capa meteorizada (weathering) y de las
velocidades superficiales, las que son utilizadas para la corrección estática. En el hemisferio oriental se
utiliza a veces en la búsqueda del petróleo una técnica eléctrica, la de la prospección mediante corrientes
telúricas. En la prospección minera, las técnicas más corrientes son la magnética, eléctrica y radiactiva, si
bien, y ocasionalmente, se utilizan los métodos sísmicos y gravitacionales.
Así a todos los métodos geofísicos exceptuando el sísmico, se los pueden denominar “el otro cinco
por ciento”. Esto es porque los métodos sísmicos y sus asociados de procesamiento de datos cuentan con
el 95% de los gastos totales de la exploración geofísica para petróleo, así que cual quiera sea la aplicación
hecha para los métodos magnéticos y gravimétricos saldrá de "el otro cinco por ciento". Esto no significa
que esos métodos hagan una contribución proporcionalmente pequeña al esfuerzo general de la
exploración. Con motivo de la relativamente rápida velocidad de progreso en el campo, especialmente
para la magnetometría aérea o aerotransportada, el área total cubierta por reconocimientos gravitatorios
y magnéticos puede ser mayor que la cubierta por la sísmica de mayores gastos. Como una regla grosera
el costo relativo por unidad de área de trabajos de campo de magnetismo, gravedad y sísmica con
procesamiento de datos, está en una relación de 1 a 10 y a 100
CCllaassiiffiiccaacciióónn DDee LLooss MMééttooddooss PPrroossppeeccttiivvooss YY SSuuss AApplliiccaacciioonneess
Desde el comienzo de la exploración geofísica en la industria petrolera, en los años 1920, se han
utilizado tres principios básicos es decir: la medición de pequeñas variaciones del campo magnético, la
medición de pequeñas variaciones del campo gravitatorio y la medición del tiempo de propagación de las
ondas elásticas a través de la tierra. Estos tres y casi solamente estos tres principios básicos son las bases
de prácticamente todo el trabajo geofísico realizado hasta la época presente. Por supuesto que debe
sumársele el método eléctrico utilizado para perfiles de pozos o para la búsqueda de aguas subterráneas.
Se han concebido muchos otros métodos y han sido ensayados en el campo de manera limitada pero
ninguno ha persistido en extensión tal que las operaciones de campo fueran realizadas en una escala
comparable a la de los tres métodos primarios enunciados arriba.
El método sísmico por supuesto comúnmente es mucho más directo en su relación a la geología
que los métodos potenciales. Las zonas de reflexión u horizontes frecuentemente se correlacionan
directamente con las capas geológicas y dan mediciones relativamente acertadas de su profundidad y su
forma. En muchos casos sin embargo las correlaciones con la geología pueden ser inciertas o engañosas.
En tales casos los datos gravimétricos y magnéticos pueden contribuir por el establecimiento de límites
sobre posibles correlaciones y proveer información litológica.
Hasta cierto grado el dominio y la ocasional sobre aplicación del método sísmico se puede atribuir
a la relativa simplicidad de los principios básicos aplicados. El concento de iniciar una perturbación cerca
de la superficie, detectar la señal que retorna de la capa reflectora y determinar la profundidad de tal

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capa, conociendo la velocidad de propagación de la onda es muy simple. Por la otra parte los métodos
magnéticos y gravitatorios son ambos métodos potenciales y dependen de la "acción a distancia". Esto
significa que a medida que las mediciones se hacen más y más alejadas de los contrastes perturbadores
anómalos de magnetismo o densidad, el efecto se torna más y más atenuado y suavizado de manera tal
que los detalles son menos evidentes.
El efecto es un poco parecido al de la cobertura de la rugosidad de los objetos u otras
irregularidades de la superficie de la tierra por una pesada nevada. Los rasgos sobre la tierra que son
inmediatamente reconocibles bajo una cobertura delgada de nieve se hacen más y más redondeados a
medida que la nieve es más espesa hasta que su efecto se manifiesta solamente como una protuberancia
redondeada sobre la superficie. Aún un cuerpo tan grande como un automóvil puede estar cubierto en tal
extensión que no sea inmediatamente reconocible como tal sin tener información adicional. Por ejemplo
una serie de esas tales protuberancias o gibas redondeadas en una línea a lo largo del costado de una
calle deberían reconocerse como automóviles estacionados a lo largo del cordón. La discriminación entre
ellos será difícil, se podrá distinguir un Fiat 600 de un utilitario pero no un Ford de un Chevrolet.
De una manera algo similar la interpretación de reconocimientos magnéticos y gravimétricos es
inherentemente ambigua y cualquier control cuantitativo acerca de la naturaleza del cuerpo que causa la
perturbación debe provenir de información adicional. Tal información puede provenir de, contactos de
perforación, resultados sísmicos o limitaciones geológicas razonables. A despecho de tales ambigüedades
y pérdidas de precisión los reconocimientos sísmicos y magnéticos pueden imponer límites muy
definidos a la interpretación geológica y por ello realizar contribuciones especificas y útiles al cuadro
general de la exploración.
MMééttooddoo DeDe ReflexiónReflexión SísmicaSísmica
Con esta técnica se llega a reconstruir la estructura del subsuelo haciendo uso de los tiempos
requeridos por una perturbación sísmica engendrada en el suelo por una energía determinada (explosión
de dinamita próxima o sobre la superficie, golpeadores, vibradores, cañones de aire, etc.) para volver a
ésta después de ser reflejada en las formaciones mismas. Las reflexiones son registradas por
instrumentos detectores (geófonos o hidrófonos) colocados sobre el suelo, cerca de la fuente de energía,
que responden a los movimientos del suelo. Las variaciones en los tiempos de reflexión de un lugar a otro
de la superficie indican posiciones estructurales de las rocas del subsuelo. Las profundidades hasta las
superficies reflectoras son determinadas a base de los tiempos y la velocidad de la zona.
La técnica de reflexión proporciona más información estructural y mejor que cualquier otro
método geofísico, pero presenta la desventaja de que es más lenta y costosa que la mayoría de los
restantes métodos. Además, son muchas las regiones donde las reflexiones sólo pueden obtenerse con
grandes dificultades.
En la actualidad se encuentra en pleno apogeo la adquisición sísmica 3D y 4D (con parámetro en el
tiempo), donde prácticamente no hay yacimiento de hidrocarburos en el mundo que no tenga un registro
3D. La adquisición sísmica 4D es más limitada y se la realiza en los yacimientos donde se encuentra
avanzada su recuperación secundaria o terciaria. Comparando los parámetros sísmicos de una 3D con
otra adquisición 3D a posteriori se puede observar el avance del vapor o el agua de inyección en una
recuperación del yacimiento.
MMééttooddoo DeDe RefracciónRefracción SísmicaSísmica
En este método los instrumentos detectores se disponen a cierta distancia del punto de explosión,
que debería ser mayor en comparación con la profundidad a que se encuentre el horizonte objetivo. Las
ondas explosivas recorren grandes distancias horizontales a través del suelo y hacen uso de una de las
leyes de Snell, del ángulo critico. El tiempo requerido para su desplazamiento informa acerca de la
velocidad y profundidad de ciertas formaciones del subsuelo.
El método de refracción proporciona datos de la velocidad en las capas refractantes que, con
frecuencia, permiten al geólogo, luego de una interpretación, identificarlas o especificar las velocidades y
el espesor de las capas involucradas. Por lo general, este método hace posible cubrir una zona dada en
menos tiempo que con el método de reflexión. Puede ser muy utilizado para la localización de capas bien
consolidadas en la construcción de diques o puentes.
MMééttooddoo PorPor GravedadGravedad

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En la prospección por gravedad se miden las pequeñísimas variaciones que en la atracción
gravitatoria ejercen las rocas emplazadas en los primeros kilómetros por debajo de la superficie del suelo.
Los diferentes tipos de rocas tienen densidades diferentes y las rocas más densas ejercen mayor atracción
gravitacional.
Si las rocas más densas están arqueadas hacia arriba, formando una elevación estructural, tal como
un anticlinal el campo gravitatorio terrestre será mayor sobre el eje de la estructura que a lo largo de sus
flancos. Por otra parte, un domo salino que es menos denso que las rocas en las que está intruido, puede
ser descubierto gracias a los bajos valores de la gravedad que normalmente son registrados sobre el
mismo.
Las anomalías de la gravedad buscadas en la exploración petrolífera pueden representar tan sólo
una millonésima, y hasta una diez millonésima parte del campo total terrestre. Por esta razón, los
instrumentos empleados han de ser extremadamente sensibles por lo que los gravímetros modernos
permiten descubrir variaciones de la gravedad hasta de una cienmillonésima del campo terrestre. En la
actualidad las lecturas de gravedad pueden realizarse mediante helicópteros o aviones con excelente
precisión.
MMééttooddoo MagnéticoMagnético
La prospección magnética determina las variaciones del campo magnético terrestre atribuibles a
cambios de estructura, o a la susceptibilidad magnética de algunas rocas próximas a la superficie. Las
rocas sedimentarias presentan, en general, una susceptibilidad muy pequeña en comparación con las
ígneas o metamórficas, y la mayoría de las exploraciones magnéticas están encaminadas a levantar el
mapa de la estructura sobre o dentro del basamento, o a descubrir directamente minerales magnéticos.
El método magnético resultaba útil para la búsqueda de petróleo cuando la estructura de las capas
sedimentarias petrolíferas estaban regida por características topográficas tales como crestas o fallas
sobre la superficie del basamento. Las anomalías magnéticas a partir de la parte superior del basamento
pueden aportar información relativa a la estructura de las capas superiores. Sucede con frecuencia que
resulta difícil distinguir las anomalías magnéticas debidas a la topografía del basamento de las que son
consecuencia de cambios laterales en la composición de la roca del basamento, y esta ambigüedad limita
la eficacia del método. La mayor parte de la prospección magnética se realiza en la actualidad con
instrumentos montados en aviones.
MMééttooddooss EléctricosEléctricos
Existen varías técnicas geofísicas destinadas a detectar anomalías en las propiedades eléctricas de
las rocas, tales como la conductibilidad, autopotencial y respuesta a la inducción. A base de estas
anomalías puede resultar posible localizar minerales que ofrezcan características eléctricas distintivas, o
levantar características estructurales asociadas a yacimientos de petróleo o de minerales.
El método de resistividad se emplea para determinar variaciones laterales o verticales de la
conductibilidad en el interior del suelo, y se utiliza con frecuencia para medir la profundidad a que se
encuentra la roca firme en conexión con proyectos de ingeniería civil, dado que, normalmente, existe un
gran contraste entre la conductibilidad de la roca firme y los materiales no consolidados que la cubren. El
método de corrientes telúricas aprovecha como fuente las corrientes terrestres naturales en lugar de
corrientes engendradas artificialmente e introducidas en el suelo.
El método autopotencial se utiliza para detectar las presencias de ciertos minerales que reaccionan
con electrólitos del suelo, engendrando potenciales electroquímicos. Una masa de sulfuros que aparezca
más oxidada a poca profundidad que a gran profundidad engendrará potenciales de este tipo que pueden
ser registrados por electrodos situados en la superficie.
Los métodos electromagnéticos detectan anomalías en las propiedades inductoras de las rocas del
subsuelo. Se introduce en el suelo una corriente alterna, por lo general de alta frecuencia, y sobre la
superficie o en el aire se miden la intensidad y el defasaje de los potenciales inducidos por las rocas
enterradas. Muchas menas de metales comunes engendran corrientes inducidas de intensidad muy
superior a las de las rocas circundantes.
PPrroossppeecccciióónn PorPor RadiactividadRadiactividad

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La actual necesidad de encontrar primeras materias fisionables para ser usadas en los reactores
nucleares ha determinado en la prospección del uranio un auge único en la historia de la exploración
minera. La mayor parte de esta actividad ha implicado el empleo de instrumentos geofísicos, es decir, de
detectores de radiaciones como los contadores Geiger o escintilómetros. El bajo costo de algunos de estos
aparatos ha dado como resultado una labor geofísica, algo así como de fin de semana, una pequeña parte
de la cual ha tenido éxito satisfactorio. Gran parte de la exploración del uranio ha sido realizada desde
aviones, con empleo de escintilómetros especialmente adaptados para este uso.
De todos los métodos geofísicos, los de radiactividad son los que tienen la menor penetración,
puesto que dichas radiaciones son absorbidas por menos de noventa centímetros de tierra que cubre el
material radiactivo.
RReeggiissttrroo EnEn PozosPozos
Esta técnica geofísica, muy empleada por cierto, implica la exploración del suelo con instrumentos
bajados a pozos cuyas lecturas son registradas en la superficie. Entre las propiedades de las rocas que son
registradas de ordinario, figuran la resistividad eléctrica, autopotencial, producción de rayos gamma
(naturales y en respuesta al bombardeo con neutrones), densidad, susceptibilidad magnética y velocidad
acústica. Los geólogos hacen más uso de varios de estos registros que de otros tipos de datos geofísicos.
AAccttiivviiddaadd GGeeooffííssiiccaa EEnn llaa AArrggeennttiinnaa..
Para dar una idea de la actividad geofísica, en la industria petrolífera tomaremos los conceptos
aportados en “La exploración de Petróleo y Gas en la Argentina: el aporte de YPF”.
Las principales herramientas de exploración que se utilizaron en la cuenca del Golfo San Jorge
durante la primera etapa de explotación de los yacimientos fueron los estudios de geología de superficie,
la información aportada por los pozos y los sondeos estratigráficos realizados expresamente para obtener
información del subsuelo.
La introducción de métodos geofísicas fue un avance significativo para la búsqueda de nuevos
yacimientos. La exploración geofísica cubrió el territorio nacional en su totalidad, con campañas
gravimétricas y magnetométricas primero, y después con métodos sísmicos a escala creciente.
Las primeras menciones de las tecnologías geofísicas aparecieron en la literatura técnica de la
compañía (Yacimientos Petrolíferos Fiscales) en 1928. Ese año, el Boletín de Informaciones Petroleras
publicó un artículo del ingeniero Altavino Catinari que describía y explicaba los fundamentos y
aplicaciones de la ciencia geofísica a la exploración de hidrocarburos.
Es probable que el más decidido propulsor de la geofísica para explorar petróleo haya sido Enrique
Fossa Mancini, quien también en 1928, en un extenso informe al Director General exponía sus criterios
sobre los métodos geofísicos aplicables a la exploración geológica. Fossa Mancini respondía a un pedido
originado por Mosconi, quien le había enviado el libro Methode de Anqewandten Geophysik (Métodos
de la Geofísica Práctica), del especialista R. Hambrón, aparecido en 1926, para que el geólogo lo analizara
y le comunicara sus conclusiones. “Todos los métodos geofísicas antes mencionados pueden resultar
útiles, en determinados casos, para la búsqueda de petróleo, aunque la mayoría de ellos se encuentre
todavía en el estado inicial de desarrollo” concluyó Fossa Mancini. En otra comunicación a Mosconi, el
mismo año, le proponía emplear para que se hiciera cargo de la actividad geofísica en Y.P.F. al Dr.
Arnaldo Belluigí, doctorado en Física en la Universidad de Roma y nombrado a fines de 1926 Geofísico
de la AGIP (Azienda Generale Italiana Petroli).
Pero fue un especialista norteamericano, M. C. Malamphy, quien inició en 1930 la exploración
geofísica en Y.P.F., utilizando aparatos de Mintrop para sus estudios. Los primeros relevamientos
sísmicos se realizaron en la estructura de Campo Durán, Salta, que ya había sido originalmente mapeada
por Guido Bonarelli y después por Egidio Feruglio. Malamphy informó que, de acuerdo a los resultados
obtenidos por la investigación geofisica, el área de Campo Durán, a pesar de las grandes complicaciones
tectónicas que la afectaban presentaba condiciones estructurales favorables para el entrampamiento de
hidrocarburos. Con Malamphy también se desempeñaron en los primeros años otro importante geofísico
italiano, A. Bonomi y el mismo Arnaldo Belluigi.
Los resultados obtenidos en Campo Durán alentaron a realizar relevamientos en las inmediaciones
de Comodoro Rivadavia, en zonas de Escalante primero y luego en Pampa del Castillo. La información

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obtenida se consideró un tanto dudosa y no gravitó sobre la orientación de la exploración, que continuó
con el método de los pozos estructurales que aportaban información más confiable.
Pero a partir de 1937, Yacimientos Petrolíferos Fiscales comenzó a utilizar sismógrafos eléctricos e
intensificó los registros de reflexión sísmica en el área de Comodoro Rivadavia El uso de técnicas más
modernas de investigación geofísica permitió nuevos avances de la exploración y mejorar
sustancialmente los programas de desarrollo de yacimientos. En 1944 el ingeniero M. Oks recopiló e
interpretó los registros realizados entre 1937 y 1942 obteniendo una configuración estructural que
mostraba algunos abovedamientos positivos.
A partir de 1937, la exploración sísmica adquirió protagonismo creciente en Y.P.F. y pasó a tener
una importancia decisiva en la elaboración de los proyectos exploratorios y su posterior ejecución. Hasta
entonces se había experimentado con sismógrafos mecánicos, cuyas limitaciones en comparación con los
eléctricos se reconocieron pronto. En consecuencia, la empresa procedió a modernizar en forma
acentuada el instrumental sísmico, como lo hizo por otra parte, con todo el equipamiento geofísico.
En una primera etapa hasta 1950, predominaron los relevamientos expeditivos, que abarcaron
áreas extensas con poligonales de gran desarrollo. Tras un comienzo con un aparato Ising, de origen
sueco, se operó hasta ese año con cuatro gravímetros de cuarzo (Mott-Smith) y tres metálicos (1 Frost y 2
Western); en 65 meses-comisión fueron explorados 600.000 km2, ocupándose más de 65.000 puntos
(densidad aproximada: 11 estaciones/lOO km2).
Contemporáneamente a la decisión de que la Geofísica habría de ser uno de los pilares en que se
basaría la exploración, Y.P.F. comenzó a reclutar profesionales, principalmente ingenieros y geólogos,
dispuestos a interiorizarse de su metodología aplicarla y desarrollarla.
Otra tecnología importante incorporada durante la década del ‘30 fue el perfilaje eléctrico, que la
compañía Schlumberger utilizó por primera vez en Pechelbrom, Francia (1927), después en Venezuela
(1929) y Estados Unidos (California, a partir de 1932). La misma empresa perfiló el primer pozo en
Argentina (El 1551, de la cuenca del Golfo San Jorge) en noviembre de1934. A partir de entonces se
generalizó la aplicación de esta tecnología.
También en la década del 30, y en Comodoro Rivadavia se perforó en zonas contiguas a la línea de
costa. Para obtener producción en estas áreas hubo que construir pasarelas e instalar plataformas de
producción mar adentro, lo que implicó un importante desafío tecnológico y permitió obtener la primera
producción de petróleo costa afuera en el país.
Hasta 1942 se habían perforado en la cuenca 2910 pozos: 2652 fueron petrolíferos, 23 gasíferos y
245 secos. Más de 1.000 pozos contaban con perfilajes eléctricos. Ese mismo año la producción de la
compañía fiscal originada en la cuenca del Golfo llegó a 1.556.598 m3 (4.155 m3/d).
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Un aporte fundacional al desarrollo de la geofísica realizó en la década del ‘40 Raúl F. Hansen, cuya
actividad en Y.P.F. y en otras instituciones nacionales tuvo trascendencia internacional.
En la edición de mayo de 1946 del Boletín de Informaciones Petroleras, BlP, (No 296), Hansen
publicó “Reflexiones múltiples - Energía sísmica”. Era un resumen de sus observaciones sobre las
reflexiones múltiples, recopiladas durante largos años de trabajo sismográfico a cargo de las comisiones
de exploración de Y.P.F.. Hansen explicó allí, por primera vez en la literatura científica mundial, los
métodos exitosos por él empleados para identificar las reflexiones múltiples y los sucesivos fracasos de
todos sus intentos para eliminarlas.
El trabajo de Hansen recuerda que “la Óptica Geométrica permitió resolver la mayoría de los
fenómenos sísmicos hasta ahora observadas y también plantear nuevos métodos que han respondido a
esa concepción”. Advierte que aplica esa disciplina para explicar la formación de reflexiones múltiples en
la transmisión de energía sísmica. Pasa revista entonces a su propia experiencia en Argentina y expone
los esfuerzos y las especulaciones realizados por él y algunos geofísicos y geólogos brillantes de su
generación en Y.P.F. “para lograr un mayor conocimiento y principios de resolución de este fenómeno,
que tanta complejidad agrega a los ya numerosos problemas que atañen a la sísmica en general”.
Hansen señala la importancia del agudo contraste de las reflexiones que se observa en superficie y
establece que la base de la parte mas alterada de la superficie terrestre (weathering) puede ser más
importante para la formación de reflexiones múltiples que la propia superficie de la tierra.
Describe sus primeras observaciones sobre las reflexiones múltiples advertidas en zonas volcánicas
y de basamento somero, en las locaciones de La Dormida (Mendoza) y Río Colorado (en la provincia de
Río Negro). Y expone también los métodos rudimentarios de que hubieron de valerse los geofísicos y

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geólogos de la compañía para explicar estas primeras observaciones. Señala que predominaban entre
ellos "ideas imprecisas sobre sus causas". Y advierte, por último, que tanto él como sus colegas, hasta ese
momento, no habían valorado en todas su importancia a la capa meteorizada.
Esos primeros estudios se profundizaron en las Cuencas del Río Colorado y del Salado (provincia
de Buenos Aires). Aquí Raúl Hansen consigue desarrollar un método para identificar ambos tipos de
reflexiones múltiples por su baja velocidad promedio, objetivo que logra en base a sus sólidos
conocimientos de los trabajos geofísicos desarrollados por Yacimientos Petrolíferos Fiscales.
Hansen estableció que las reflexiones múltiples sólo pueden originarse en buenos reflectores
sedimentarios, conclusión que constituye un aporte fundamental para los buscadores de petróleo y gas
natural. El trabajo concluye con varias sugerencias para identificar las reflexiones múltiples en base a
diferentes metodologías.
Traducido al inglés y editado por Curtis H. Johnson, bajo el titulo “Multiple reflections af seismic
energy”, el informe apareció en la edición de enero de 1947 (Volumen XIII, Nº 1, pág. 58), del Journal of
General and Applied Geophysics, publicación oficial de la Asociación de Geofísicos de Exploración de los
Estados Unidos. Y a partir de las premisas teóricas establecidas por Raúl Hansen los geofísicos
norteamericanos -que disponían del formidable sostén tecnológico aportado por la industria petrolera
local- pudieron desarrollar las técnicas del apilamiento (stacking), ahora universalmente utilizadas para
el procesamiento de los datos sísmicos. Es éste es uno de los fundamentos de la actividad exploratoria
para la búsqueda, en el subsuelo, de estructuras y/o entrampamientos estratigráficos hacia donde se
orientan los programas de búsqueda de petróleo y gas natural.