Geología Aplicada

GE-831 H

SEMANA .2 Clase teoría 1

MÉTODOS GEOFÍSICOS PASIVOS: GRAVIMÉTRICO Y

MAGNÉTICO

1 Introduccion:

Hasta 1920 la geofísica normalmente se ocupaba del estudio

de la estructura de la tierra en su conjunto, específicamente,

pero apartir de 1920 hacia adelante la geofísica inicia un

nueva aplicación y a pequeña escala se aplica a estructuras

que están ubicadas a pocos centenos debajo de la superficie.

La 2da guerra mundial, a fines de la 2da guerra mundial, en

1945 la geofísica experimenta un gran desarrollo y una fuerte

expansión, esto se debe principalmente en que ha

perfeccionado las técnicas de medición, y también los

aparatos de medición. Todo esto naturalmente viene

incentivado por la búsqueda de petróleo y la de yacimientos.

Y es justamente que los métodos geofísicos se orientan

también a resolver problemas ingeniería civil. Usando los

métodos geofísicos es posible prospectar muchas de las

propiedades físicas de las rocas y de los suelos que están

ubicados debajo de la superficie.

2 PROSPECTAR DEFINICION:

Significa: Explorar el terreno, ya sea en busca de yacimientos

minerales o en busca de combustibles fosiles, o tambien en la

búsqueda de depósitos de aguas subterráneas, o también

puede estar destinada a conocer las propiedas técnicas de los

materiales de los subsuelos (ej: conocer las propiedades

elásticas de las rocas)

3 CONCEPTO DE GEOFISICA:

Es una ciencia que combina los principios de la física y de las

matemáticas, con el uso de instrumentos muy precisos para

poder determinar las propiedades físicas de las rocas en el

subsuelo.

4 OBJETIVO PRINCIPAL DE LOS METODOS GEOFISICOS:

El principal objetivos de los métodos geofísicos es detectar lo

que se denomina una “ANOMALIA” y luego explicar el

significa geologico de esa anomalía.

5 Anomalia geofísica:

Como una variación importante de una magnitud geofísica, la

cual se debe generalmente a la presencia en el subsuelo, de

determinadas estructuras del terreno.

Ventaja del uso de los métodos geofísicos: Las ventajas de la

geofísica, es que nos permite cubrir grandes áreas y

profundidades en poco tiempo y a un costo menor que otras

técnicas de exploración, y de esta manera se facilita un mejor

planeamiento de los estudios geológicos de detalle.

6 Labor del geólogo y del geofísico en la prospección geofísica

LABOR DEL GEOLOGO: Mapeo geológicodeterminar el área

problemaexponer que es lo que se quiere buscar

GEOFICO: Decidir cual es el método mas adecuado para

resolver el problema, además el elegir la forma de como

ejecutarla

El geólogo propone problemas concretos, cuya solución

requiere de la geofísica, determina el área problema,

teniendo en cuenta los objetivos planteados.

El geofísico es quien elige el método mas apropiado para

resolver el problema, y también decide la manera de como

aplicar el trabajo, y al final, pero en el momento de

interpretar datos, para interpretar los datos, es necesario el

trabajo en equipo entre el geólogo y el geofísico, para dar una

interpretación apropiada de la información obtenida.

7 Propiedades de las rocas más útiles a la geofísica

Densidad Met. Gravimetrico

<met.geofisicos PASIVOS>

Prop.Magneticas Met. Magnetico

<met.geofisicos PASIVOS>

Elasticidad Met. Sismico: (aplicaciones

en industria del petróleo y ingeniería civil) Tiene 3 técnicas de

investigación: MASW, MAM, RADA PENETRACION TERRESTRE

<met.geofisicos ACTIVOS>

Conductibidad eléctrica Met. Resistividad eléctrica

<met.geofisicos ACTIVOS>

La geofísica como ciencia de investigación del terreno, ¿con

que ciencias esta directamente relacionada?, esta

relacionada con 4 ramas del saber humano:

1. Geología

2. Física

3. Química

4. Electrónica

Met. Acivos y met. Pasivos:

Los métodos pasivos se denominan pasivos, porque miden la

magnitud y la intensidad de fuerzas naturales (gravedad,

magnetismo) (medicion de fuerzas inherentes a la tierra)

Los met. Geofisicos activos, se llaman asi, porque se introduce

al suelo fuerzas artificiales o energías artificiales (energía

sónica, electricidad, ondas sísmicas producidas

artificialmente) al interior de la tierra.

La ventaja de los métodos activos, el investigador puede

controlar y determinar la profundidad a la cual puede

estudiar, y como consecuencia de eso la división vertical de

las estructuras se puede determinar mas satisfactoriamente.

10 Utilidad de los datos geofísicos: LOS DATOS DE LOS

ESTUDIOS GEOFISICOS Son útiles cuando se expresan en

términos geológicos, de ahí que los datos geofísicos alcanzan

su mayor utilidad cuando trabajan con la geología.

Por eso es fundamental, que antes de ejecutar o planificar un

estudio de una determinada área se debe tener y contar con

el mapa geológico de esa área, esto para conocer la

orientación y ubicación de las estructuras.

11 Otros métodos geofísicos

Hay otros que se usan en el área de petróleo, por ejemplo el

perfilaje eléctricos, o el perfilaje de radioactividad, estos

métodos son realmente herramientas estratigráficas, y por

consiguiente para su interpretación, se requiere un

conocimiento completo de la estratigrafía.

METODO GRAVITACIONAL O GRAVIMETRICO

1 Fundamento del método: Es la fuerza por la cual atrae a ella

los cuerpos, el fundamento del método es la ley universal de

Newton. Difiere en en general dependiendo de su lugar, esto

se debe a que la tierra es heterogenea, y además el radio no

es cte

𝐹 = 𝐾 ∗𝑀1 ∗ 𝑀2

𝛾2

2 Objetivo del método

Detectar estructuras geológicas subterranes (ej. Fallas,

anticlinales, contactos geológicos), mediante la observación

en superficie de las anomalías que se originan en el campo

gravitatorio terrestre

3 Intrumentos utilizados

-Gravimetro: Se mide la componente vertical del campo de la

gravedad (osea el PESO)

4 Unidades de medida

MILIGAL es la milésima del GAL (1GAL = 1cm/s2)

UNIDAD GRAVIMETRICA es igual a 1/10 de un mili GAL

(10-7*Gravedad)

5 Concepto de anomalía gravimétrica

Δg: valor de la anomalia gravimetrica

gc: valor CORREGIDO

gt: valor TEORICO

𝛥𝑔 = 𝑔𝑐 − 𝑔𝑡

6 Procedimiento e interpretación de los resultados

Se tiene el mapa geológico del área de estudio, se delimita las

áreas topográficas y se definen los rumbos de los perfiles y las

áreas de lectura, y se define las áreas a fines, y se marcan las

áreas de lectura.

Con los datos obtenidos en cada estación y corregidos, se

obtienen las anomalías de cada estación, y estos valores se

plotean en un plano, luego se interpolan, y al unir puntos igual

anomalia, se obtienen una líneas que se llaman ISOGAMAS

(isogamas son líneas de igual anomalia gravimetrica)

Los mapas de anomalías gravimétricas tienen gran parecido

con los mapas a curva de nivel.

7 Aplicaciones

En la exploración petrolera, para ubicar estructuras

favorables para la acumulación de petróleo, para detectar

fallas, contactos geológicos, etc. Con este método

gravimétrico es la prueba mas solida de la teoría ISOSTACIA

en ingeniería civil, para la aplicación de buscar canales o

cavernas de disolución enterrados.

METODO MAGNETICO

1 Fundamento del método:

La existencia de los polos magnéticos, constituye el concepto

básico del magnetismo, es decir si dos polos de fuerza P1 y

P2, respectivamente están separados por una distancia d, la

fuerza F de atracción entre ambos queda expresada por la sig.

exprecion

𝐹 = 𝐾 ∗𝑃1 ∗ 𝑃2𝑑2

Todo esto se basa en el hecho, de que las rocas en su mayoría

contienen pequeñas pero significativas cantidades de

minerales ferromagnéticos(ej. Magnetita(oxido de fierro),

Pirrotita(sulfuro de fierro), ilmenita(?) se encuentran

principalmente en rocas ígneas y metamorficas

2 Objetivo del método

Para explorar depósitos minerales, para cartografiar

depósitos como fallas, anticlinales,

3 Intrumentos utilizados

-Magnetometros: magnetómetro terrestre y magnetrometro

aéreo.

Con el magnetometro se mide sistemáticamente en

numerosos puntos, la componenete vertical del campo

magnético terrestre.

Los aparatos miden variación del campo magnéticos y tienen

gran ventaja de funcionar en movimiento, por eso se emplean

tanto en aviones y barcos. En el terrestre solo se puede

calcular en los puntos de observación, y en el aéreo la lectura

es continua.

4 Unidades de medida

GAMMA

5 Concepto de anomalía magnetica

Δg: valor de la anomalia magnetica

gc: valor mganeticaCORREGIDO

gt: valor magneticaTEORICO

𝛥𝑀 = 𝑀𝑐 −𝑀𝑡

El valor de las intensidades magnéticas, medidas en cada

estación terrestre, es corregida de todas las influencias

perturbadoras, y a este valor corregido se le resta el valor

teorico de la intensidad magnética de la estación terrestre o

punto de observación, y la diferencia o valor resultante es la

anomalia magnética.

6 Procedimiento e interpretación de los resultados

Con el magnetrometro se determinan las anomalias en cada

punto de observación, con los datos obtenidos en cada

estación y corregidos se obtienen las anomalías de cada

punto de observación, y estos valores se plotean en un plano

y luego se interpola, y al unir puntos de igual anomalia

magnética se obtiene una líneas llamadas ISOANOMALIAS

Los mapas de ISOANOMALIAS tienen también gran semejanza

con los mapas topográficos a curvas de nivel

7 Aplicaciones

Para ubicar estructuras petrolíferas, para ubicar yacimientos

metálicos, que contengan minerales ferromagnéticos, para

cartografiar estructuras geologicas

En ing. Civil, para investigar la roca firme bajo un

recubrimiento, para determinar contactos entre diferentes

clases de rocas cristalinas. Para estudiar arenas auríferas, que

contienen buen porcentaje de arenas negras (arena negra

que contiene magnetita)

COMO EXISTE GRAN PARECIDO (TRES PARECIDOS) entre los

dos métodos, tanto en la técnica de campo, en la

presentación(FORMA DE COMO SE ELAVORABAN) e

interpretación de las medidas, la orientación de un registro

aumenta si se conoce trabaja junto. Y tienen dos grandes

diferencias entre el método de gravimétrico y magnético: 1.

Utilizan diferentes aparatos, 2. Se usa las diferentes unidades

de medida.

En cuerpos ígneos que presentan alta densidad , en su

superficie se presentan valores altos de gravedad, en cuerpos

ígneos donde hay poca densidad menos intensidad

Con el gravímetro existe un resorte, en el anticlinal se estira

mas el resorte, porque hay mas gravedad, lo contrario en la

sinclinal

Anticinales y sinclinales no se ven en rocas ígneas, sino en

sedimentarias. Todas las anomalías se comprueban con la

perforación. El petróleo se acumula en las anticlinales (rocas

sedimentarias), el petróleo tiene mas densidad que el gas, y

menos que el agua.

En ambos los anticliniles y sinclinales, están en rocas

sedimentarias, y no en ígneas.

Para descubrir fallas existe una anomalía de gravedad, existe

un aumento brusco de gravedad, esto se debe al cambio de

densidad de la roca