Modulo1 tema 3 metodo geoelectrico

APPROVED FOR PUBLIC RELEASE 07-224Jairo Eduardo Vargas
Geodesia Aplicada Modulo 1
0
Modulo 2
Método Geoeléctrico
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
Ingeniería Topográfica
Métodos de Prospección Geofísica

1
Objetivo
•Definir las bases teóricas del método
geoeléctrico (Corriente,Voltaje,resistencia).
•Definir los métodos de medición de
resistividad
•Realizar un ejemplo practico sobre un
Sondeo Eléctrico Vertical

2
Contenido
•Introducción
•Conceptos
•Reducciones
•Anomalías gravimétricas
•Levantamientos Gravimétricos

3
Introducción

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Método Geoeléctrico
Potencial eléctrico, diferencia de potencial o Potencial de un campo eléctrico
en un punto es el trabajo que realiza el campo para repeler una carga de 1
culombio hasta el infinito.
Diferencia de potencial entre dos puntos de un campo eléctrico es el trabajo
que hay que realizar para mover una carga de 1 culombio de un punto a otro
contra las fuerzas del campo (o el trabajo que hace el campo para mover una
carga de un punto a otro)
Unidad: Voltio
.Entre dos puntos de un campo eléctrico hay una diferencia de potencial de
1 voltio cuando hay que efectuar un trabajo de 1 julio para mover 1 culombio
de un punto a otro (o el trabajo que efectúa el campo para mover dicha carga).
Superficies equipotenciales
Son el lugar geométrico de los puntos que tienen el mismo potencial.
Aunque se trata de superficies tridimensionales, cuando hacemos una
representación en un papel (simplificamos la realidad tridimensional a las dos
dimensiones del dibujo), la traza de la superficie equipotencial sobre el papel
es lo que llamamos línea equipotencial

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Conceptos básicos
Flujo eléctrico: Intensidad
Si existen cargas eléctricas libres en un campo eléctrico, se moverán
empujadas por las fuerzas del campo. La medida de este flujo de cargas
eléctricas es la intensidad. Unidad: amperio.
Se dice que por una sección está circulando una intensidad de un amperio
cuando está pasando un culombio por segundo.
Resistencia eléctrica. Resistividad. Ley de Ohm
Experimentalmente se demuestra que la intensidad de corriente que
atraviesa un cuerpo por unidad de sección es linealmente proporcional al
gradiente del potencial (ΔV/ΔL) 1 . Por tanto, para una sección cualquiera,
será:
Intensidad = C . Sección .ΔV/ΔL (1)
donde la constante de proporcionalidad, C, es la Conductividad del material.

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Conceptos básicos

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Ley de Ohm

8
Definiciones
R = ρ* Sección/longitud (2)
Como la Conductividad (C) es el inverso de la resistividad (ρ):
R= 1/C = ΔL/ Sección (3)
Despejando C en (3) y sustituyendo su valor en (1) obtenemos:
Intensidad= ΔV/R (4)
Unidad de resistencia: ohmio (Ω).
Un cuerpo ofrece una resistencia de 1 ohmio cuando sometido a una
diferencia de potencial de 1 voltio circula a través de él una intensidad de
corriente de 1 amperio (Ver expresión (4)) A partir de (2) obtenemos las
unidades de ρ , que son Ω . m (ohmios/metro)
Por otra parte, la Resistencia(R) que opone un cuerpo al paso de la corriente
eléctrica es directamente proporcional a la longitud e inversamente
proporcional a la sección. La constante de proporcionalidad lineal ρ(ro) es la
resistividad, un parámetro característico de cada material.

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Ejemplo
Calcular la Resistividad Ω de la sección de material X
Si:
I= 5mA
ΔV = 100mV
1 2
R = ρ* Sección/longitud (2)

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Resistividad

11
Resistividad
La resistividad en los materiales naturales varía desde 10-8 en los metales nativos
hasta 1015 en cuencas (perpendicularmente a la foliación).
Los valores de la resistividad en una roca están determinados más que por su
composición mineralógica, por el agua que contienen, fundamentalmente por la
porosidad y por la salinidad del agua (más salinidad implica mayor conductividad).
Todo esto hace que la resistividad de cada tipo de roca presente una gran variabilidad.
En general, en el campo encontraremos valores de este orden:
•Rocas ígneas y metamórficas inalteradas: > 1000 Ω/.m
•Rocas ígneas y metamórficas alteradas, o fuertemente diaclasadas: 100 a 1000 Ω/m
•Calizas y areniscas: 100 a más de 1000 Ω/m
•Arcillas: 1 a 10 Ω/m
•Limos: 10 a 100 Ω/m
•Arenas: 100 a 1000 Ω/.m
•Gravas: 200 a más de 1000 Ω/.m

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Resistividad
W
La resistividad del suelo es la propiedad que tiene éste, para conducir
electricidad, es conocida además como la resistencia específica del terreno.
En su medición, se promedian los efectos de las diferentes capas que
componen el terreno bajo estudio, ya que éstos no suelen ser uniformes en
cuanto a su composición, obteniéndose lo que se denomina "Resistividad
Aparente” o "Resistividad del Terreno".
Se resistividad, como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un cubo
de terreno de un metro por lado. Se expresa en ohmios Ohm/m
La resistividad del terreno varía ampliamente a lo largo y ancho del globo
terrestre, estando determinada por:
•Sales solubles
•Composición propia del terreno
•Estratigrafía
•Granulometría
•Estado higrométrico
•Temperatura
•Compactación

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Resistividad del Terreno
SALES SOLUBLES
La resistividad del suelo es
determinada principalmente por su
cantidad de electrolitos; cantidad de
humedad, minerales y sales disueltas.
ESTRATIGRAFÍA
El terreno obviamente no es uniforme
en sus capas. En los 3 m de longitud
de una varilla electrodo típica, al
menos se encuentran dos capas
diferentes de suelos.
ESTADO HIGROMÉTRICO
El contenido de agua y la humedad
influyen en forma apreciable. Su valor
varía con el clima, época del año,
profundidad y el nivel freático. COMPACTACIÓN
La resistividad del terreno disminuye
al aumentar la compactación del
mismo. Por ello, se procurará siempre
colocar los electrodos en los terrenos
más compactos posibles.
TEMPERATURA
A medida que desciende la
temperatura aumenta la resistividad
del terreno y ese aumento se nota
aún más al llegar a 0° C,
COMPOSICIÓN DEL TERRENO
La composición del terreno depende
de la naturaleza del mismo.
Arcilla normal 40-500 ohm/m
Terreno rocoso es de 5000 ohm/m
GRANULOMETRÍA
Influye bastante sobre la porosidad y
el poder retenedor de humedad y
sobre la calidad del contacto con los
electrodos aumentando la resistividad
con el mayor tamaño de los granos de
la tierra.

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Procedimientos
Metodo
WENNER
Corrección
Por Mareas
Corrección
Eötvös
Modelo de
Interpretación
Ro*Prof
Perfil de
Resistividad
Metodo
SLUMBERGER
Interpretacion de
Datos
Resistividad
Aparente

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Método de Wenner
Si la distancia enterrada (B) es pequeña comparada con la distancia de separación
entre electrodos (A). O sea A > 20B, la siguiente fórmula simplificada se puede
aplicar:
En la figura se observa esquemáticamente la disposición de los electrodos,
en donde la corriente se inyecta a través de los electrodos exteriores y el
potencial se mide a través de los electrodos interiores. La resistividad
aparente está dada por la siguiente expresión:

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Método de Wenner
Espaciado Wenner - Resistividad del suelo:
Resistividad del suelo:
Distancia entre electrodos:
Tensión en los electrodos interno:
Corriente en electrodos externos:
donde,
R = Resistividad del suelo,
S =Distancia entre electrodos,
V =Tensión en electrodos internos,
I =Corriente en electrodos externos.

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Método de SCHLUMBERGER
El método de Schlumberger es una modificación del método de Wenner,
ya que también emplea 4 electrodos, pero en este caso la separación entre
los electrodos centrales o de potencial (a) se mantiene constante, y las
mediciones se realizan variando la distancia de los electrodos exteriores a
partir de los electrodos interiores, a distancia múltiplos (na) de la
separación base de los electrodos interno

18
Preguntas

19
Ejemplo Practico

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