Métodos geofísicos
Los métodos geofísicos se pueden dividir en:
- Métodos sísmicos
- Gravimétrico (método de gravedad)
- Magnético
- Eléctricos (geo eléctrico)
- Resistividad eléctrica
- Potencial espontáneo (SP)
- Polarización inducida (IP)
- Electromagnéticos
- Radiométricos
- Geofísica de pozos
En el campo de la geofísica existe una amplia división de métodos geofísicos en aquellos que hacen uso de los campos naturales de la Tierra y aquellos que requieren la entrada en el terreno de la energía generada artificialmente.
Los métodos de campo natural utilizan los campos gravitacional, magnético, eléctrico y electromagnético de la Tierra, buscando perturbaciones locales en estos campos naturales que pueden ser causados por características geológicas ocultas de interés económico o de otro tipo.
Los métodos de fuente artificial implican la generación de campos eléctricos o electromagnéticos locales que pueden usarse de manera análoga a los campos naturales o, en el grupo más importante de métodos de adquisición geofísica.
La generación de ondas sísmicas cuyas velocidades de propagación y rutas de transmisión a través del subsuelo son mapeadas para proporcionar información sobre la distribución de límites geológicos en profundidad.
En general, los métodos de campo natural pueden proporcionar información sobre las propiedades de la Tierra a profundidades significativamente mayores y son logísticamente más simples de realizar que los métodos de fuente artificial.
Sin embargo, estos últimos son capaces de producir una imagen más detallada y mejor resuelta de la geología del subsuelo.
Se pueden utilizar varios métodos de levantamiento geofísico en el mar o en el aire.
Los mayores costos de capital y operación asociados con el trabajo marítimo o aéreo se compensan con la mayor velocidad de operación y el beneficio de poder inspeccionar áreas donde el acceso al suelo es difícil o imposible.
Existe una amplia gama de métodos geofísicos, para cada uno de los cuales hay una propiedad física «operativa» a la que el método es sensible.
Los métodos geofísicos se enumeran en la Tabla 1.
| MÉTODOS GEOFÍSICOS | ||
|---|---|---|
| MÉTODO | PARÁMETRO DE MEDICIÓN | PROPIEDAD |
| Sísmicos | Tiempos de viaje reflejados / refractados, de las ondas sísmicas. | Densidad y módulos elásticos, que determinan la velocidad de propagación de ondas sísmicas |
| Gravimétrico | Variaciones espaciales en la fuerza del campo gravitatorio de la Tierra. | Densidad |
| Magnético | Variaciones espaciales en la fuerza del campo geomagnético. | Susceptibilidad magnética y remanencia. |
| Métodos eléctricos | ||
| Resistividad eléctrica | Resistencia de la tierra | Conductividad eléctrica |
| Polarización inducida (IP) | Tensiones de polarización o resistencia a tierra dependiente de la frecuencia. | Capacitancia eléctrica |
| Potencial espontáneo (SP) | Potenciales eléctricos | Conductividad eléctrica |
| Método electromagnético (EM) | Respuesta a la radiación electromagnética. | Conductividad eléctrica e inductancia. |
| Radiométrico | Tiempos de viaje de los pulsos de radar reflejados. | Constante dieléctrica |
Tabla 1: métodos geofísicos de exploración
Aplicaciones de los métodos geofísicos
Los principales campos de aplicación de los métodos geofísicos, junto con una indicación de los métodos de levantamiento más apropiados para cada aplicación, se enumeran en la Tabla 2
| Aplicaciones de los métodos geofísicos | Métodos geofísicos apropiados |
| Exploración de combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón) | Sísmico, gravimétrico, magnético, electromagnético |
| Exploración de yacimientos minerales metalíferos. | Magnético, electromagnético, resistivo, self-potential, polarización inducida, radiométrico. |
| Exploración de depósitos de arena y grava | Sísmico, resistivo, gravimétrico |
| Exploración para abastecimientos de agua subterránea. | Eléctrico, sísmico, gravimétrico. |
| Ingeniería / investigación del sitio de construcción | Resistivo, sísmico, gravimétrico, magnético |
| Investigaciones arqueologicas | Resistivo, electromagnético, magnético, sísmico |
Tabla 2: aplicaciones de los métodos geofísicos de exploración
El tipo de propiedad física a la que responde un método determina claramente su rango de aplicaciones.
Así, por ejemplo, el método magnético es muy adecuado para localizar cuerpos de mineral de magnetita enterrados debido a su alta susceptibilidad magnética.
De manera similar, los métodos sísmicos o eléctricos son adecuados para la ubicación de un nivel freático enterrado porque la roca saturada puede distinguirse de la roca seca por su mayor velocidad sísmica y mayor conductividad eléctrica.
Otras consideraciones también determinan el tipo de métodos empleados en un programa de exploración geofísica.
Por ejemplo, las inspecciones de reconocimiento a menudo se llevan a cabo desde el aire debido a la alta velocidad de operación.
En tales casos, los métodos eléctricos o sísmicos no son aplicables, ya que requieren un contacto físico con el suelo para la entrada directa de energía.
Los métodos geofísicos se utilizan a menudo en combinación.
Por lo tanto, la búsqueda inicial de depósitos minerales metalíferos a menudo utiliza levantamientos magnéticos y electromagnéticos en el aire.
De manera similar, el reconocimiento de rutina de las áreas de la plataforma continental a menudo incluye mediciones simultáneas de gravedad, magnética y sísmica.
En la etapa de interpretación, ambigüedad derivada de los resultados de una adquisición geofísica.
El método a menudo puede eliminarse considerando los resultados de un segundo método de adquisición.
La exploración geofísica comúnmente se lleva a cabo en varias etapas.
Por ejemplo, en la búsqueda costa afuera de petróleo y gas, un estudio de reconocimiento de gravedad inicial (método gravimétrico) puede revelar la presencia de una gran cuenca sedimentaria que se explora posteriormente utilizando métodos sísmicos.
Una primera ronda de exploración sísmica puede resaltar áreas de particular interés donde se necesita realizar un trabajo sísmico más detallado.
La exploración de hidrocarburos, para minerales metalíferos y aplicaciones ambientales representa los principales usos de los estudios geofísicos.
En términos de la cantidad de dinero gastado anualmente, los métodos sísmicos son las técnicas más importantes debido a su uso rutinario y generalizado en la exploración de hidrocarburos.
Los métodos sísmicos son particularmente adecuados para la investigación de las secuencias en capas en cuencas sedimentarias que son los principales objetivos para el petróleo o el gas.
Por otro lado, los métodos sísmicos son bastante inadecuados para la exploración de terrenos ígneos y metamórficos para los cuerpos de minerales irregulares cercanos a la superficie que representan la principal fuente de minerales metalíferos.
La exploración de cuerpos minerales se realiza principalmente mediante métodos de levantamiento magnético y electromagnético.
En varios métodos de estudio geofísico, es la variación local en un parámetro medido, en relación con algún valor de fondo normal, lo que es de interés principal.
Dicha variación es atribuible a una zona subsuperficial localizada de propiedad física distintiva y posible importancia geológica.
Una variación local de este tipo se conoce como anomalía geofísica.
Por ejemplo, el campo gravitatorio de la Tierra, después de la aplicación de ciertas correcciones, sería constante en todas partes si el subsuelo fuera de densidad uniforme.
Cualquier variación de densidad lateral asociada con un cambio en la geología del subsuelo da como resultado una desviación local en el campo gravitatorio.
Esta desviación local del campo gravitacional, por lo demás constante, se denomina anomalía de la gravedad (anomalía gravitacional o gravimétrica).
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
