Potencial espontáneo (SP)
El método (SP) – self-potential o potencial espontáneo pertenece a los métodos eléctricos y a los métodos geofísicos de prospección, y su estudio es importante como parte de la geofísica.
En este artículo describimos los conceptos principales, aplicaciones e interpretación del método.
El método geofísico potencial espontáneo (self-potential o polarización espontánea) se basa en la medición de la superficie de las diferencias de potencial natural resultantes de las reacciones electroquímicas en el subsuelo.
Las anomalías típicas del potencial espontáneo (SP) pueden tener una amplitud de varios cientos de milivoltios con respecto al suelo árido.
Invariablemente exhiben una anomalía central negativa y son estables durante largos períodos de tiempo.
Por lo general, se asocian con depósitos de sulfuros metálicos, magnetita o grafito.
Mecanismo del potencial espontáneo (SP)
Los estudios de campo indican que para que se produzca una anomalía de potencial propio, el cuerpo causal debe quedar parcialmente en una zona de oxidación.
Un mecanismo de autopotencial (potencial espontáneo) ampliamente aceptado requiere que el cuerpo causal interactúe y se encuentre sobre el nivel freático (Fig. 1).
Debajo de la capa freática, los electrolitos en los fluidos de los poros se oxidan y liberan electrones que se conducen hacia arriba a través del cuerpo del mineral.
En la parte superior del cuerpo, los electrones liberados causan la reducción de los electrolitos.
Por lo tanto, existe un circuito en el que la corriente se transporta electrolíticamente en los fluidos de los poros y electrónicamente en el cuerpo para que la parte superior del cuerpo actúe como un terminal negativo.
Esto explica las anomalías negativas de potencial espontáneo (SP) que se observan invariablemente y, también, su estabilidad como el propio cuerpo de mineral no sufre reacciones químicas y simplemente sirve para transportar electrones desde la profundidad.
Como resultado de las corrientes subsuperficiales, las diferencias de potencial se producen en la superficie
Equipo y procedimiento de adquisición
El equipo de campo consiste simplemente en un par de electrodos conectados a través de un milivoltímetro de alta impedancia.
Los electrodos deben ser no polarizados, ya que las puntas metálicas simples generarían sus propios efectos de polarización espontánea (SP).
Los electrodos no polarizadores consisten en un metal sumergido en una solución saturada de su propia sal, como el sulfato de cobre.
La sal está contenida en una olla porosa que permite la filtración lenta de la solución en el suelo.
El espacio entre estaciones es generalmente de menos de 30 m.
Los recorridos pueden realizarse saltando electrodos sucesivos o, más comúnmente, fijando un electrodo en terreno árido y moviendo el otro sobre el área de levantamiento.
Interpretación de las anomalías del potencial espontáneo (SP)
La interpretación de las anomalías de self-potential (SP) es similar a la interpretación magnética porque los campos de dipolo están involucrados en ambos casos.
Por lo tanto, es posible calcular las distribuciones potenciales alrededor de cuerpos polarizados de formas simples como esferas, elipsoides y láminas inclinadas, haciendo suposiciones sobre la distribución de la carga sobre sus superficies.
La mayoría de la interpretación, sin embargo, es cualitativa.
Se supone que la anomalía mínima se produce directamente sobre el cuerpo anómalo, aunque puede desplazarse en áreas de topografía pronunciada.
La anomalía de la mitad del ancho proporciona una estimación aproximada de la profundidad.
La simetría o asimetría de la anomalía proporciona información sobre la actitud del cuerpo, la pendiente pronunciada y la cola positiva de la anomalía que se encuentra en el lado inferior.
El tipo de sobrecarga puede tener un efecto pronunciado sobre la presencia o ausencia de anomalías de potencial espontáneo (SP).
La arena tiene poco efecto, pero una cubierta de arcilla puede enmascarar la anomalía SP de un cuerpo subyacente.
El método de potencial espontáneo SP es solo de menor importancia en la exploración.
Esto se debe a que la interpretación cuantitativa es difícil y la profundidad de penetración se limita a unos 30 m.
Sin embargo, es un método rápido y barato que requiere solo equipo de campo simple.
En consecuencia, puede ser útil en el reconocimiento rápido del suelo para depósitos de metales básicos cuando se utiliza junto con técnicas magnéticas, electromagnéticas y geoquímicas.
También se ha utilizado en investigaciones hidrogeológicas (por ejemplo, Fournier 1989), prospección geotérmica (Apostolopoulos et al. 1997) y la detección de galerías de drenaje llenas de aire (Ogilvy et al. 1991).
La Figura 2 muestra el perfil de SP sobre un cuerpo de mineral de sulfuro en Turquía que contiene concentraciones de cobre de hasta el 14%.
La anomalía de SP es negativa y tiene una amplitud de unos 140 mV.
La topografía escarpada ha desplazado la anomalía mínima cuesta abajo de la ubicación real del cuerpo de mineral.
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.
