Los métodos geofísicos se basan en la respuesta que tienen las rocas en base a Los métodos geofísicos se basan en la respuesta que tienen las rocas en base a sus diferentes propiedades físicas frente a
sus diferentes propiedades físicas frente a diferentes procesos físicosdiferentes procesos físicos (propagación de ondas, diferencia de masa, campo magnético generado, (propagación de ondas, diferencia de masa, campo magnético generado, resistividad
resistividad eléctrica, eléctrica, cargabilidadcargabilidad eléctrica, eléctrica, etc).etc).
Generalmente, estas propiedades dependen de la mineralogía de las rocas, Generalmente, estas propiedades dependen de la mineralogía de las rocas, por lo que
por lo que en base a los en base a los minerales que minerales que uno busque deuno busque detectartectar, se deter, se determinará elminará el método a utilizar.
Los métodos geofísicos se basan en la respuesta que tienen las rocas en base a Los métodos geofísicos se basan en la respuesta que tienen las rocas en base a sus diferentes propiedades físicas frente a
sus diferentes propiedades físicas frente a diferentes procesos físicosdiferentes procesos físicos (propagación de ondas, diferencia de masa, campo magnético generado, (propagación de ondas, diferencia de masa, campo magnético generado, resistividad
resistividad eléctrica, eléctrica, cargabilidadcargabilidad eléctrica, eléctrica, etc).etc).
Generalmente, estas propiedades dependen de la mineralogía de las rocas, Generalmente, estas propiedades dependen de la mineralogía de las rocas, por lo que
por lo que en base a los en base a los minerales que minerales que uno busque deuno busque detectartectar, se deter, se determinará elminará el método a utilizar.
Programación de una campaña de
Programación de una campaña de
Prospección-Geofísica
Geofísica
Los métodos geofísicos son métodos indirectos de
Los métodos geofísicos son métodos indirectos de
prospección o exploración por medio de los cuales se puede
prospección o exploración por medio de los cuales se puede
identificar una anomalía geofísica.
identificar una anomalía geofísica.
El término anomalía geofísica se refiere a una
El término anomalía geofísica se refiere a una propiedad
propiedad
física de la tierra, que
física de la tierra, que en un volumen definido, difiere
en un volumen definido, difiere
apreciablemente con respecto a su valor
apreciablemente con respecto a su valor común o normal
común o normal
correspondiente a esa región o tipo de roca.
correspondiente a esa región o tipo de roca.
En un caso favorable una anomalía geofísica corresponde a
En un caso favorable una anomalía geofísica corresponde a
un depósito mineral
un depósito mineral
..
Clasificación de Métodos Geofísicos
Clasificación de Métodos Geofísicos
Estáticos
Estáticos: miden distorsiones que se
: miden distorsiones que se producen en algún
producen en algún
campo de fuerza que no varía con el
campo de fuerza que no varía con el tiempo.( Mag. Grav).
tiempo.( Mag. Grav).
Dinámicos
Dinámicos : los campos que se miden
: los campos que se miden varían con el tiempo
varían con el tiempo
(electromagnético, sísmico).
(electromagnético, sísmico).
Relajación
Relajación : son intermedios por ej: IP o sobretensión.
: son intermedios por ej: IP o sobretensión.
Los métodos magnéticos y electromagnéticos pueden ser
Los métodos magnéticos y electromagnéticos pueden ser
adaptados para su aplicación desde el aire y todos salvo el
adaptados para su aplicación desde el aire y todos salvo el
gravímetro pueden emplearse en el interior de perforaciones.
gravímetro pueden emplearse en el interior de perforaciones.
Pasos a seguir en una exploración geofísica
Recoger información preliminar.
Realizar una prospección de prueba.
Estacado de la zona, con mapa topográfico.
Mediciones de campo (hay que registrarlas en libretas).
Confeccionan mapas geofísicos ( datos y su ubicación) en una planta,
referida a una profundidad o a la superficie).
Curvas iso anómalas: los intervalos deben poner de manifiesto los
rasgos principales de las anomalías.
Trazado de perfiles
Interpretación: a partir de las curvas de isoanomalías, o los perfiles de
Eléctricos Resistividad-Potencial (Inducido y espontaneo) Contrastes litológicos resistividades - fallas-discordancias, zonas de alteración Detección de sulfuros
Magnéticos Magnetismo Detección menas de
hierro Fallas, zonas demagnetizadas. Gravimétricos Diferencias de
densidades
Domos de sal; intrusiones igneas.
Electromagnéticos Contrastes en resistividades
Silicificaciones. Sulfuros masivos
(TEM) Magnetotelúricos Contrastes en resistividades
Silicificaciones, zonas de falla y brechas.
(CSAMT) Radimétricos Emisión radioactiva partículas alfa ,beta y
Detección de menas de uranio
Métodos
Geofísicos
usados en
Minería
Método de resistividad eléctrica
•
Los métodos eléctricos son la modalidad de
investigación geofísica más antigua y la
utilizada por geólogos, geofísicos e ingenieros
para distinguir y caracterizar el subsuelo. Los
métodos eléctricos se basan en la medición de
las propiedades eléctricas del subsuelo.
Todos los materiales de la Tierra oponen
resistencia al flujo de la corriente eléctrica. Esta
propiedad se llama resistividad geoeléctrica, la
cual nos permite diferenciar entre distintos
Métodos Eléctricos
•
Los métodos geoeléctricos se dividen en dos tipos
principales, pasivo y activo.
•
En el primero se miden los potenciales eléctricos
espontáneos existentes en el subsuelo producto de
corrientes
naturales
provocadas
por
reacciones
electroquímicas,
gradientes
de
temperatura
o
fenómenos relacionados al movimiento de aguas
subterráneas.
•
El método activo consiste en inyectar corriente en el
subsuelo y medir luego la respuesta de éste a ese
estímulo externo que estará condicionado por las
propiedades geoeléctricas de las rocas investigadas.
Método G eoeléctrico activo
,
El método activo consiste en la inyección de corriente
continua o de baja frecuencia en el terreno mediante un
par de electrodos y la determinación, mediante otro par
de electrodos, de la diferencia de potencial (A, B y M, N
respectivamente).
La magnitud de esta medida depende, entre otras
variables, de la distribución de resistividades en el
subsuelo, de la presencia de minerales polarizables, de
las distancias entre los electrodos y de la corriente
Los métodos Geoeléctricos activos se basan en tres fenómenos y
propiedades asociadas con rocas:
Resistividad: determina la cantidad de corriente que pasa por una roca
al aplicar una diferencia de potencial específica.
La actividad electroquímica: causada por los electrolitos que circulan
en el subsuelo. Depende de la composición química de las rocas, y de
la composición y concentración de los electrolitos disueltos en el agua
subterránea que está en contacto con las rocas.
La constante dieléctrica: indica la capacidad del material rocoso de
guardar carga eléctrica. Mide la capacidad de un material situado en un
campo eléctrico de ser polarizado.
Las dos propiedades eléctricas que se pueden medir a partir del método
geoeléctrico activo son la resistividad y la polarización inducida.
GEOELÉCTRICA
Se basan en el estudio de la conductividad (o su inverso, la resistividad) del terreno, mediante dispositivos relativamente simples: un sistema de introducción de corriente al terreno, y otro de medida de la resistividad/conductividad. Se utilizan para identificar materiales de diferentes conductividades: por ejemplo, los sulfuros suelen ser muy conductores, al igual que el grafito. También se utilizan mucho para la investigación de agua, debido a que las rocas que contienen agua se hacen algo más conductoras que las que no la contienen, siempre y cuando el agua tenga una cierta salinidad que la haga a su vez conductora.
MÉTODOS ELÉCTRICOS
Los métodos eléctricos son un tipo de método geofísico, y constituyen
pruebas realizadas para la
determinación de las características geotécnicas de un terreno
Esta prospección tiene como objetivo determinar la resistividad eléctrica de las rocas que constituyen el subsuelo y su distribución
SONDEO ELECTRICO VERTICAL (SEV)
O INTENTA DISTIGUIR O CONOCER LAS FORMACIONES GEOLOGIACAS QUE SE ENCUETRAN EN
PROFUNDIDADES MENDIATE ALGUN PARAMETRO FISICO ESTE METODO ES MUY ANTIGUO PERO SE SIGUE UTILIZANDO DEBIDO A SU SENCILLES Y A LA RELATIVA ECONOMIA DEL EQUIPO NECESARIO
O SU FINALIDAD ES ABERIGUAR LA DISTRIBUCION VERTICAL EN PROFUNDIDAD DE LAS RESISTIVIDADES
APARENTES BAJO EL PUNTO SONDEADO APARTIR DE MEDIDAS DE DIFERENCIA DE POTENCIAL EN LA SUPERFICIE.
R
e
s
u
l
t
a
d
o
s
.
MÉTODOS ELECTROMAGNÉTICOS
•
Los métodos electromagnéticos son usados para medir la
conductibilidad eléctrica de los materiales del subsuelo.
•
Se fundamentan en el supuesto de que en el subsuelo existe un
cuerpo conductor de la electricidad que sometido a un campo
magnético genera una corriente que a su vez crea un campo
magnético secundario que permite su localización.
•
En función del equipamiento utilizado, existen dos categorías:
método electromagnético en el dominio del tiempo (TDEM) o de
transmisor fijo (TF) y método electromagnético en el dominio de la
frecuencia (FDEM) con transmisor móvil (TM).
Las aplicaciones EM de este método son las siguientes:
MEDIO AMBIENTE
•
Localización de bidones y/o depósitos enterrados
•Detección de plumas de contaminación
•
Localización de servicos enterrados
•Delemitación de vertederos
ARQUEOLOGÍA
•
Localización de estructuras antiguas
•Localización de cementerios
•
Vestigios ancestrales
OBRA CIVIL
•
Localización de servicios conductores metálicos
•Localización de servicios magnéticos
Otras Aplicaciones de EM
Detección de fallas.
Contactos y buzamientos entre capas de distinta
conductibilidad eléctrica, determinación de profundidad y
espesor de rellenos.
Detección de cuerpos conductivos (sulfuros masivos).
Detección de intrusiones salinas en acuíferos.
.
Basados en la medida del campo magnético sobre el terreno. Este campo magnético como sabemos es función del campo magnético terrestre, pero puede verse afectado por las rocas existentes en un punto determinado,
sobre todo si existen en la misma minerales ferromagnéticos, como la
magnetita o la pirrotina. Estos minerales producen una alteración del campo magnético local que es detectable mediante los denominados
a): Campo magnético terrestre. b) Intensidad F del campo magnético en un punto de la superficie de la tierra resultante de una componente vertical y una componente horizontal
Aplicaciones de Metodos Magneticos
•
La búsqueda de minerales magnéticos como magnetita, ilmenita o
pirrotina.
•
•
La localización de minerales magnéticos asociados con minerales no
magnéticos, de interés económico (Au, Ag ect).
•
La determinación de las dimensiones (tamaño, contorno, profundidad) de
estructuras de zonas mineralizadas cubiertas por capas aluviales o
vegetales.
•
Los depósitos de Fe asociados con rocas magmáticas frecuentemente
están caracterizados por un cociente magnetita/hematita alta y en
consecuencia pueden ser detectados directamente por las mediciones
magnéticas.
•
Frecuentemente se emplea el método magnético en la exploración para
diamantes, que ocurren en chimeneas volcánicas de kimberlitas o
lamprófidos. en los Estados Unidos, en la ex Unión Soviética y en Africa
del Sur, Este y Oeste.
Se basan en la medida del campo gravitatorio terrestre, que al igual que en el caso anterior, puede estar modificado de sus valores normales por la presencia de rocas específicas, en este caso de densidad distinta a la normal.
El gravímetro es el instrumento que se emplea para detectar estas variaciones, que por su pequeña entidad y por la influencia que presentan las variaciones topográficas requieren correcciones muy detalladas, y por tanto, también muy costosas.
Esta técnica ha sido utilizada con gran efectividad en la detección de cuerpos de sulfuros masivos en la Faja Pirítica Ibérica.
El objetivo principal de la gr vim trí es medir anomalías en el campo gravitatorio de la Tierra causadas por cambios de densidad entre distintos materiales. Los datos de campo deben ser corregidos respecto a puntos de referencia de
conocida gravedad. La correcciones serán respecto al tiempo altura topográfica posición geográfica mareas y cercanía a grandes masas de roca
Ejemplo de detección de cavidades mediante gravimetría:
Correcciones que se aplican en el método gravimétrico
Corrección por Latitud
Al momento de analizar los resultados de valores de gravedad
obtenidos a partir de una prospección gravimétrica en un sector de la
superficie terrestre, se debe primero considerar el valor de referencia
o
“gravedad normal”o gravedad cero para ese lugar.
La gravedad normal para el ecuador es de 978031,8456 mgal,
mientras que en los polos es de 983217,7279 mgal, es decir existe
una diferencia de ~ 5,2 Gal o 5200 mgal entre el ecuador y los polos.
El valor de gravedad medido en el terreno debe ser corregido,
restándole el valor de la gravedad normal calculado para ese lugar
(basado en modelo terrestre elegido), obteniéndose el
“valor reducido”Interpretación
Las diferencias locales de la gravedad están relacionadas
directamente con la densidad de las rocas infrayacentes.
Los domos de sal, los cuerpos de sulfuros masivos o cuerpos de
cromita, las fallas, los anticlinales y las intrusiones ígneas son
señalados generalmente por cambios en la gravedad.
Es necesario conocer el
“contrastede
densidad”,es decir la
diferencia de densidad entre las rocas que provocan la anomalía y
las rocas circundantes.
Las formas de las anomalías son comparadas con curvas teóricas
Se basan en la detección de radioactividad emitida por el terreno, y se utilizan fundamentalmente para la prospección de yacimientos de uranio, aunque excepcionalmente se pueden utilizar como método indirecto para otros elementos o rocas. Esta radioactividad emitida por el terreno se puede medir o bien sobre el propio terreno, o bien desde el aire, desde aviones o helicópteros.
La transmisión de las ondas sísmicas por el terreno está sujeta a una serie de postulados en los que intervienen parámetros relacionados con la naturaleza de las rocas que atraviesan. De esta forma, si causamos pequeños movimientos sísmicos, mediante explosiones o caída de objetos pesados y analizamos la distribución de las ondas sísmicas hasta puntos de medida estratégicamente situados, al igual que se hace con las ondas sonoras en las ecografías, podemos establecer conclusiones sobre la naturaleza de las rocas del subsuelo. Se diferencian dos grandes técnicas diferentes: la sísmica de reflexión y la de refracción, que analizan cada uno de estos aspectos de la transmisión de las ondas sísmicas. Es una de las técnicas más caras, por lo que solo se utiliza para investigación de recursos de alto coste, como el petróleo.
METODO SISMICO
vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales. Las mediciones
realizadas permiten establecer que esa velocidad de propagación varía entre 150 y 2.500 m/seg en suelos correspondiendo los valores mayores a mantos de grava muy compactos y las menores a arenas sueltas;
Refracción/Reflexión
•
El método de la Sísmica de Refracción y
Reflexión se basa en la distribución de
velocidades sísmicas originadas por una
fuente artificial (golpeo o explosión sobre
la superficie del suelo). La velocidad
sísmica aumentará en aquellos materiales
de mayor densidad permitiendo distinguir
entre distintos tipos de materiales.
Las aplicaciones de este método R/R son
las siguientes:
MEDIO AMBIENTE
•
Definición de zanjas y suelos de relleno
•
Delimitación y cubicación de vertederos
GEOLOGÍA E HIDROGEOLOGÍA
•
Localización del nivel freático
•
Estratigrafía del terreno
OBRA CIVIL
•
Detección de cavidades y fisuras en el terreno
•
Excavabilidad del terreno
Georadar
•
El Georadar o GPR es una
avanzada tecnología no invasiva,
es decir, sin la necesidad de
perforaciones, catas o similares,
que permite obtener una imagen
del subsuelo pudiendo localizar
servicios enterrados, estructuras
geológicas, problemas
relacionados con la geotecnia,
vestigios arqueológicos, y
contaminación de suelos y aguas
subterráneas.).
Algunas de las aplicaciones de Georadar son:
MEDIO AMBIENTE
• Localización de bidones y/o depósitos enterrados • Detección de plumas de contaminación
• Localización de servicos enterrados • Delemitación de vertederos
GEOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE
• Localización del nivel freático • Estratigrafía del terreno
• Intrusión de aguas salobres y marinas
ARQUEOLOGÍA
• Localización de estructuras antiguas • Localización de cementerios
• Vestigios ancestrales
OBRA CIVIL
• Localización de servicios enterrados metálicos y no metálicos • Detección de cavidades y fisuras del terreno
• Control de mallazo metálico
• Control del pavimento en carreteras • Fugas de agua
La prospección geoquímica consiste en el análisis de muestras de sedimentos de arroyos o de suelos o de aguas, o incluso de plantas que puedan concentrar elementos químicos relacionados con una determinada mineralización.
Tiene su base en que los elementos químicos que componen la corteza tienen una distribución general característica, que aunque puede ser distinta para cada área diferente, se caracteriza por presentar un rango de valores definido por un distribución unimodal log-normal, En otras palabras, la concentración "normal" de ese elemento en las muestras de una región aparece como una campana de gauss en un gráfico semilogarítmico.
Sin embargo, cuando hay alguna concentración anómala de un determinado elemento en la zona (que puede estar producida por la presencia de un yacimiento mineral de ese
elemento), esta distribución se altera, dando origen por lo general a una distribución
bimodal, que permite diferenciar las
poblaciones normal (la existente en el entorno de la mineralización) y anómala (que se situará precisamente sobre la mineralización)
Así, las distintas variantes de esta técnica (geoquímica de suelos, de arroyos, biogeoquímica) analizan muestras de cada uno de estos tipos, siguiendo patrones
ordenados, de forma que se consiga tener un análisis representativo de toda una
región, con objeto de identificar la o las poblaciones anómalas que puedan existir en la misma, y diferenciarlas de posibles poblaciones anómalas que puedan ser una indicación de la existencia de mineralizaciones
El costo de estas técnicas suele ser superior al de las de carácter geológico, ya que implican un equipo de varias personas para la toma y preparación de las muestras, y el coste de los análisis correspondientes. Por ello, se aplican cuando la geología ofrece ya información que permite sospechar con fundamento la presencia de yacimientos
Exploración minera se refiere al conjunto de actividades que conducen al descubrimiento, caracterización delimitación, y estimación del potencial de una concentración de sustancias minerales, que eventualmente pudieran dar origen a un proyecto
Pre exploración.
Tiene por objeto determinar si una zona concreta, normalmente de gran extensión, presenta posibilidades de que exista un tipo determinado de yacimiento mineral. Esto se establece en función de la información de que disponemos sobre ese tipo de yacimiento y sobre la geología de la región de estudio. Suele ser un trabajo fundamentalmente de gabinete, en el que contaremos con el apoyo de información bibliográfica, mapas, fotos
aéreas, imágenes de satélite, etc., aunque puede incluir alguna salida al campo para reconocer las zonas de mayor interés
