Este documento describe el método eléctrico de potencial espontáneo, el cual mide las diferencias de potencial eléctrico en el suelo generadas por procesos redox. Explica que las anomalías negativas se asocian con zonas de mineralización y ha sido aplicado en la prospección minera. También cubre los principales mecanismos que generan potenciales de fondo como contacto entre electrolitos, actividad bioeléctrica y electrofiltración. Finalmente, detalla el equipo y procedimiento para realizar mediciones de potencial es

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOFÍSICA
INTRODUCCIÓN A LA
GEOFISICA APLICADA
Ing. Javier Ticona P.
jticonap@hotmail.com
CREDITOS: 4 SEMESTRE/AÑO: II/Primer Año
CAPITULO III

2. METODO ELECTRICO DE POTENCIAL
ESPONTANEO
CAPITULO III

3. METODOS ELECTRICOS
POTENCIAL ESPONTANEO
SONDAJES ELECTRICOS VERTICALES
POLARIZACION INDUCIDA
CALICATAS ELECTRICAS

4. • A pesar de su antigüedad este método sigue siendo
utilizado en la actualidad por ser simple en equipamiento
y de fácil ejecución en el campo.
• Ha sido aplicado en estudios de prospección de zonas
mineralizadas o estudios estructurales en zonas
volcánicas, zonas geotérmicas, etc., para el estudio de
cuerpos minerales de tipo sulfuro metálico.
• Las anomalías de P.E. negativas observadas en zonas
mineralizadas se interpretan en términos de procesos de
oxido-reducción de los electrolitos en contacto con el
mineral
METODO ELECTRICO DE POTENCIAL ESPONTANEO (P.E.)

5. • El yacimiento constituye el circuito externo de la pila
(conductor electrónico), y el medio situado alrededor del
yacimiento constituye el circuito interno (conductor
electrolítico).
• La fuerza electromotriz de la pila es producida por la
diferencia de potencial de oxido-reducción, que tiene sus
dos polos conectados por el yacimiento y que produce
entonces una corriente eléctrica continua.
• Polo Negativo (-) es la parte del suelo ubicado sobre el
nivel hidrostático (parte oxidante).
• Polo Positivo (+) es la parte del suelo ubicado bajo el
nivel hidrostático (parte reductora).
METODO ELECTRICO DE POTENCIAL
ESPONTANEO

6. EL FENOMENO DEL POTENCIAL ESPONTANEO
• El fenómeno electro-químico que regula la dirección,
rapidez y productos finales de las reacciones orgánicas e
inorgánicas, son los procesos REDOX (reducción-
oxidación).
• La oxidación es la pérdida o donación de electrones de una
substancia, mientras que la Reducción es la ganancia o
aceptación de electrones.
• Los procesos REDOX siempre van apareados ya que no
puede existir un donador de electrones sin que exista el
aceptor
• La capacidad de los elementos químicos para donar o
aceptar electrones se mide por su potencial de electrodo

7. METODO ELECTRICO DE POTENCIAL
ESPONTANEO
Mecanismo del potencial natural en
zonas de alteración
Esta pila de
concentración asociada
a la presencia de
cuerpos mineralizados
puede generar algunas
centenas de mV, pero
que en un contexto
geotérmico son más
bien débiles, de algunas
decenas de mV, (Dana,
1992).

8. • Este fenómeno es conocido como acoplamiento termoeléctrico y es
causado por difusión termal diferencial de los iones de los fluidos
presentes en los poros y de los electrones e iones cedidos por la
roca matriz, proceso conocido como efecto de tipo Soret (Heikes &
Ure, 1961).
P.E.
(mV)
Distancia
Cuerpo
caliente
Superficie
Potencial
electrotérmico
Modelo de generación de los potenciales termoeléctricos
producidos por un cuerpo caliente (modificado de
nourberhecht, 1963).
La relación entre la diferencia de potencial
eléctrico y la diferencia de temperatura se
denomina coeficiente de acoplamiento
termoeléctrico
variaban desde -0.09 a +1.36 mV/°C
con un valor promedio de 0.27
mV/°C.
La mayoría de los efectos termoeléctricos en
volcanes, no excede pocos centenares de
milivoltios y por lo general, las anomalías en
zonas geotérmicas son positivas
POTENCIALES ELECTROTÉRMICOS

9. POTENCIAL TERMOELÉCTRICO

10. POTENCIALES ELECTROCINÉTICOS
• Son generados por el flujo de los fluidos (agua, gas, vapor) a través de los
capilares del sólido (roca).
• El fenómeno electrocinético se define en cuatro descripciones que son
recíprocas entre sí:
 La electro-osmósis, corresponde a un cierto flujo de agua que atraviesa
una zona porosa en cuyos bordes se aplica una diferencia de potencial
eléctrico.
 En la electroforésis, si la fase sólida está dispersa en una solución, serán
las partículas las que se desplazarán bajo el efecto de un campo eléctrico.
 El fenómeno de la electrofiltración, que es una fuerza electromotriz
generada por la diferencia de carga aplicada a ambos lados de una zona
porosa.
 Una fuerza electromotríz de sedimentación es creada por el
desplazamiento de las partículas sólidas en un fluido acuoso ocasionado por
la gravedad.
METODO ELECTRICO DE POTENCIAL ESPONTANEO

11. En resumen los principales mecanismos que originan potenciales de
fondo son:
• Contacto entre electrolitos de diferente densidad
• Actividad bioeléctrica
• Potenciales de difusión. Se presentan cuando en los poros y
fracturas entran en contacto electrolitos diferentes, o un mismo
electrolito pero con una diferencia en su concentración. Un ejemplo
claro de este potencial es el observado en los registros eléctricos de
pozos
• Electrofiltración. Conrad Schlumberger lo llamó electrofiltración, y es
el campo eléctrico producido por el ascenso de electrolitos en los
poros del suelo y rocas. Las soluciones son las que pueden corroer
en campo las estructuras de concreto y acero; principalmente se
presentan en las zonas costeras.
• Potenciales variables con el tiempo y la temperatura
METODO ELECTRICO DE POTENCIAL
ESPONTANEO

12. PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCION DEL METODO DE
POTENCIAL ESPONTANEO
• Los potenciales de mineralización son de gran interés en la minería,
y siempre son de signo negativos; demarcan la zona donde se
encuentran sulfuros diseminados, diques mineralizados, halos de
alteración, etc.
• El equipo para los levantamientos
de potencial natural consiste:
 Unos electrodos impolarizables
 Cable eléctrico
 Un carrete para recoger el cable
 Un milivoltímetro con el que medir
el potencial de alta impedancia de entrada
METODO ELECTRICO DE POTENCIAL
ESPONTANEO
Esquema de un electrodo no polarizable
de Cu −CuSO4

13. DISPOSITIVO DEL POTENCIAL ESPONTANEO

14. ALGUNAS APLICACIONES UBINAS

15. ALGUNAS APLICACIONES
UBINAS