ESTUDIO DE PROSPECCION GEOELECTRICA EN

E L F U N D O L A S M E R C E D E S S . C . R . L .

DISTRITO JAYANCA

SALAS

DGI

DISTRI TO : JAY ANC A PROVINCIA : LAMBAYEQUE DEPARTAMENTO : LAMBAYEQUE

PROGRAMA NACIONAL DE AGUAS SUBTERRANEAS Y TECNIFICACION DE RIEGO

( P R O N A S T E R )

LIMA, MARZO DE 1989 PRONASTER /581

MINISTERIO DE AGRICULTURA

D I R E C C I O N G E N E R A L D E I R R I G A C I O N E S

P R O G R A M A N A C I O N A L D E A G U A S S U B T E R R A N E A S

Y T E C N I F I C A C I O N D E R I E G O

PRO NAST ER )

E S T U D I O D E P R O S P E C C I O N G E O E L E C T R I C A E N

E L F U N D O L A S M E R C E D E S S . C . R . L .

DISTRITO JA YA NCA SALAS

PROVINCIA LA M BAYEQUE

DEPARTAMENTO LAMBAYEQUE

LIMA , MARZO DE 1989

PRONASTER /581

PROGRAMA NACIONAL DE AGUAS SUBTERRANEAS

Y TECNIFICACION DE RIEGO

(PRONASTER)

D I R E C C I O N D E E S T U D I O S E I N V E S T I G A C I O N

( D . E . I . )

DIRECTIVOS

ING.CIP . GUSTAVO LEMBCKE MONTOYA Director Ejecutivo

ING.CIP . MIGUEL VENTURA NAPA Director de Estudios e investigación

EJECUTOR

ING . .GERMÁN MONTOYA MENDOZA Geofísico

PERSONAL DE APOYO

SR. HUMBERTO CAMACHO PEREZ Operador Geofísico

SR. JULIO OTIVO ARIAS Dibujante

SR. LUIS MEDIANERO CUMPA Chofer

SRTA. N O RM A TRAVERSO CALDERON Secre ta r i a

I N D I C E Pág.

1.0.0 ANTECEDENTES

2.0 .0 UBICACIÓN Y EXT-ENSIONDEL ÁREA DE –ESTUDIO 1

2 .1 .0 Objeto del Escudo 2

3.0.0 METODO GEOFISICO EMPLEADO 2

3.1,0 Fundamento del Método 2

3.2.0 Teoría del Sondaje Eléctrico Vertical 2

3.3.0 Equipo y Accesorios 4

4.0.0 TRABAJO DE CAMPO 4

5.0.0 TRABAJO DE GABINETE 5

6.0.0 INTERPRETACION DE LOS SEVs 5

7.0.0 COLUMNA GEOELECTRICA TIPICA DEL FUNDO

LAS MERCEDES 7

8.0.0 RESULTADOS 8

8.1.0 Secciones Geoeléctricas 8

9.0.0 CONCLUSIONES 13

1

10.0.0 RECOMENDACIONES 14

RELACIÓN DE FIGURAS

No Descripción Pág.

01 Ubicación del área de estudio 3

02 Corte geoeléctrico longitudinal de S a N, A - A ' 10

03 Corte geoeléctrico longitudinal de SW a NE, B- B' 11

04 Corte geoeléctrico transversal W a E, C-C' 12

RELACION DE LAMINAS

N° Descripción

01 Ubicación de sondajes eléctricos verticales y perfiles

geoeléctricos.

02 Carta de resistividad aparente AB: 200 m.

03 Carta de resistividad verdadera al techo del acuífero

aprovechable.

04 Carta de isobatas al techo del acuifero aprovechable.

RELACIÓN DE CUADROS

Descripción Pág.

01 Resultados de la interpretación cuantitativa de los

SEVs del Fundo Las Mercedes fayanca. 6

02 Recomendaciones para la perforación de pozos según

la prospección geofísica. 16

ESTUDIO DE PROSPECCION GEOELECTRICA EN EL FUNDO

LAS MERCEDES DISTRITO DE SALAS-JAYANCA,

PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LAMBAYEOUE

1.0.0 ANTECEDENTES

La Asociación Agrícola "Las Mercedes SCRL.", solicitó al Progra

ma Nacional de Aguas Subterráneas y Tecnificación de Riego ---

(PRONASTER)., entidad especializado de la Dirección General de

Irrigaciones (DGI), la ejecución del Estudio Hidrogeológico para

la Localización, Diseño y Perforación de Pozos con Fines de Riego

.

Cabe indicar que pa a el presente estudio sólo se llevó acabo la

fase de Prospección Geofísica en su variante de sondajes eléctricos

realizados en la fecha del 09 al 13 de marzo de 1989. Para llevar

acabo dicha actividad se suscribió un convenio entre los solicitantes y

el PRONASTER a través de su solicitud enviada al

Señor Director Ejecutivo con fecha 25 de Octubre de 1988.

2 .0 .0 UBICACIÓN Y EXTENSION DEL AREA DE ESTUDIO

Políticamente el área de estudio se encuentra ubicado en los dis -

tritos de Salas y Jayanca, provincia y departamento de Lambayeque.

Geográficamente se localiza aproximadamente entre las siguientes

coordenadas del sistema transversal Mercator :

Por el Norte 9'296,09Om y 9'301,000m

Por el Este entre 637,000 m a 641,000 m.

El acceso al área de investigación es factible a través de la anti-

gua Panamericana aproximadamente en el km. 825 en dirección-

2.

/..

de Jayanca a Motupe es factible a través de un desvío hacia la margen derecha, en dirección al cerro zurita, Un detalle de la ubicación se puede apreciar en la Figura N" 1

2 .1 .0 Objeto del Estudio

La prospección geoeléctrica se efectuó con el objeto de evaluar

y determinar la granulometría de las distintas cosas del subsuelo ;

cuyas características correspondan a acuífero de buena permeabilidad

y espesor saturado.

Esta información nos permitirá señalar áreas favorables para la localización de pozos, en caso que las características del reservorio acuífero presenten buenas condiciones hidrogeológicas.

3.0.0 METODO GEOFISICO EMPLEADO

En el presente trabajo se ha empleado el método geoeléctrico en su variante de Sondajes Eléctricos Vertical (SEV) utilizando la configuración electródica Schlumberger.

Este dispositivo es de amplio uso en estudios hidrogeológicos.

3.1.0 Fundamento del Método

Los principios de la prospección geoeléctrica son aplicados desde

hace mucho tiempo a la hidrogeología para determinar la geome -

tria y las características del acuífero.

El agua contenida en los poros de las rocas de los suelos, es el

elemento fundamental de las medidas de resistividad, donde los di

ferentes horizontes están diferenciados, gracias al contenido de -

agua y a la m ineralización de la mismo, especialmente por el con

tenido de sales.

3.2.0 Teoría del Sondaje Eléctrico Vertical

El sondaje eléctrico vertical, permite evaluar a partir de la super-

../

4.

ficie del terreno y en dirección normal a ellas, la distribución de

las diferentes capas geoeléctricas, es decir permite determinar los

va lores de resistividad y espesor correspondiente a cada capa.

En el SEV, se introduce corriente continua al terreno mediante un

par de electrodos A B externos, donde en su recorrido radial desde

cada punto de emisión experimentan una carda de tensión acordes

con los factores condicionantes como humedad, textura del medio ,

grado de mineralización, temperatura y otros. Es así como la

caída de tensión creada, es recepcionada en otro par de

electrodos internos MN, donde las medidas sucesivas parten de un

punto cero en forma ascendente y lineal.

Los datos de- resistividad aparente, obtenidos en cada SEV se

representan mediante una curva, graficada en un formato bilogarítmico.

A través de estas curvas de campo y por diversos métodos se

determinan los valores de las resistividades verdaderas y sus espeso

res de las diferentes capas, para cada punto de investigación.

3.3.0 Equipo y Accesorios

El equipo de prospección geoeléctrica estuvo constituído:

- Equipo SAS 300-B conjunto portátil digital conformado por una

sola unidad de lectura, de fabricación sueca.

Como parte del equipo se contó con cuatro (04) carretes de ca -

bles de baja resistencia eléctrica, aptos para soportar tensiones.

As¡ mismo electrodos de fierro (A,B) y de acero inoxidables (.M,

N), dos combas y accesorias menores.

4.0.0 TRABAJO DE CAMPO

La labor de campo se realizó en el mes de Marzo de 1989.

Dados los objetivos del presente estudio, se estimó por conveniente

realizar algunos SEVs cerca a pozos tubulares ó tajos abiertos-

5

Existentes dentro y fuera del área de estudio.

Con el fin de poder comparar ambas informaciones y obtener un mejor

resultado. Se han efectuado 9 SEVs, debidamente distribuidos como para

permitir diferenciar los materiales consolidados, así como los no

consolidados, de la mayor parte del área.

Las medidas de (A,B) se iniciaron con tendidos de líneas de 6 m como

mínimo y 1,000 m. como máximo de igual forma (M,N) de 2 a 80 m.

La brigada, para esta operación estuvo constituida por un ingeniero

geofísico, un operador geofísico, cuatro obreros de campo y un

chofer.

La ubicación de los SEV y columnas se presentan en la Lámina N° 1.

5.0.0 TRABAJOS DE GABINETE

La información de campo se ha procesado de acuerdo a las técnicas establecidas para la exploración eléctrica. En base a dicha

información se han interpretado los SEV en término de resistividades y

espesores, los mismos que nos han permitido elaborar Cartas y Perfiles

Geoeléctricos para una mejor interpretación y correlación

hidrogeoeléctriea.

6.0.0 INTERPRETACIÓN DE LOS SEVs

La interpretación cuantitativa se realizó mediante el método de su

perposición y reducción de Ebert, utilizando curvas patrón de SEV

sobre terrenos estratificados, elaborados por diferentes autores.

Para el presente estudio, se ha utilizado curvas de Ernesto Orellana y

Harold Mooney.

Los resultados de la interpretación cuantitativa se presentan en el 1

Cuadro N°1, y los Sondajes Eléctricos Verticales se presentan en

forma de curvas en el Anexo 1 .

7.

De los datos geoeléctr icos obtenidos a part ir de las curvas de campo

( interpretación) han permit ido resumir l a siguiente columna l i to-

lógica t íp ica :

1

7 . 0 . 0 COLUMNA GEOELECTRICA TIPICA DEL FUNDO LAS MERCEDES

Espesor

1.2 a 7 m .

2 .5 a 112 m .

Resistividad Eléctrica

h1

Primer horizonte superf icial

cu ya res is t i v idad t i ene un

r a m o d e va r i a c i ó n d e 9 a

220 oh m-m.

h2

Segundo horizonte de 12.5 a

300 ohm- n.

h3

T e rc e r h o r i zo n t e h a y d o s -

clases de resist ividades las

de m enor r ango de 3 a 5-

ohm- m y las mayores de 5

a 33 ohm-m

Litología

Cubierta superf i

c ial en estado se-

co correspondiente

a sedimentos arci-

llosos.

Los primeros

correspondían a

posibles capas de se-

dimentos salobres-y

los segundos a

sedimentos de arcillas

2.5 a 19.5m. Correspondiente a

sedimentos limo

arenosos en estado

p a r c i a l o to ta lmente

secos.

h4 compactas con

arenas finas. h 4

Cuarto horizonte su resisti -

vidad es de 6 a 46 ohm-m.

35 a 71 .4 m.

-

En este algunos -

horizontes vienen-a

conformar el --

acuífero aprove--

8.

Resistividad Eléctrica 'Espesor Litología

chable de espesor

no determinado ,

mientras en otros

SEVs presentan se

dimentos limos ar

cillas totalmente

saturados.

Ouinto y Sexto horizonte

para el primero, presentan

un rango de 6.2 a 28 --

ohm-m y para el segundo

presentan un rango de 23 a

42 ohm-m.

El espesor para los

horizontes de sed¡-

mentos finos es de

60 a 92 m. Para

los que represen-

tan el acuífero no

se ha determinado

por tratarse del úl-

timo horizonte de

investigación.

Para los SEV4, 7 y

y 8 corresponden a

arcillas compact as

m ien t ras los

demás SEV corres-

ponden a gravas

con presencia de

arenas ( acuífero

profundo).

8.0.0 RESULTADOS

Los valores de resistividades y espesores calculados con la interpre-

tación, han permitido elaborar cartas y cortes geoeléctricos para

evaluar en forma global e integral, las característica litológicas

del área comprendido en el presente estudio.

8.1.0 Secciones Geoeléctricas

Se han elaborado las siguientes cartas y cortes denominados:

− Corte geoeléctrico longitudinal de sur a norte A-A'

− Corte geoeléctrico longitudinal de sur oeste a nor.- este B-B’

− Corte geoeléctrico transversal de oeste a est.e C- C'

− Carta de resistividad aparente : AB 200 m.

− Carta de resistividad verdadera al techo del acuífero

aprovechable.

./..

9-

Carta de isobata a la base del acuí fero aprovechable.

Corte Geoeléctrico longitudinal de S a N, A-A'(f¡gura N°2)

En el presente corte se puede apreciar cuatro hor izontes b ien def i-

nidos donde :

H1 -Representa la cobertura superficial seca de espesor muy variado

correspondiente a sedimentos como arcillas con presencia de

arenas.

H2 - T iene la f o rm a de un len te de fo rm a a la rgada de sur a nor

te correspondiente a sedimentos f inos en estado tota l o par-

cialmente secos.

H3 - Compuesto por sedimentos, arcillas compactas

turados.

totalmente sa-

H4 - Representa al acuífero aprovechable con sedimentos como

gravas -arenas y posibles cantos rodados , su espesor no ha s i

do determinado por tratarse del último horizonte de estudio.

Corte Geoeléctrico longitudinal de SW a NE, B-B' (Figura N° 3)

Está conformado por 3 sondajes los mismos

rizontes bien definidos siendo el de mayor

respondería al acuífero aprovechable cuyo

que presentan cuatro ho-

interés el H4 , que co-

espesor no ha sido de-

terminado por tratarse del ú lt imo , hor izonte de invest igación,

Corte Geoeléctrico transversal W-E C-Cl (Figura N° 4)

i El presente corte esta conformado de cuatro horizontes donde

H1 - Cobertura superficial en estado seco, nada interesante.

1 H2 - Hor izonte de sedimentos f inos nada interesante para los f ines

del presente estudio parcial o totalmente secos.

H3 - Hor izonte de s imilares caracter íst icas que el anter ior parc ial o

totalmente saturados.

H4 - Horizonte correspondí ente al acuífero aprovechable cuyo es-

13.

pesor no ha sido determinado por tratarse del último horizon-

te de investigación.

Carta de Resistividad Aparente AB : 200 m (Lámina N° 02)

Mediante esta carta se caracteriza indirectamente el subsuelo a

una profundidad entre 100 a 70 m. aproximadamente.

Los valores de resistividad aparente que predominan en casi toda-el

area, corresponden a sedimentos finos cuyos rangos de resistividad

varian de 6 a 10 ohm-m, a las profundidades ya indicadas.

Carta de Resistividad Verdadera al Techo del Acuífero Aprovecha-

ble (Lámina N° 3)

En la mayor parte del área de estudio, las variaciones de granulo-

metría y permeabil idad se encuentran en el rango de 25 a 45 -

ohm-m, predominando las resistividades de 30 a 35 ohm-m corres-

pendiendo a depósitos constituidos por gravas-arenas con presencia

de cantos rodados los máximos valores se encuentran hacia el Nor -

este (SEV-4 y 8) y las resistividades mas bajas estarían al Sur

oeste (SEV -5).

Carta de Isobaras al techo del acuífero aprovechable (Lámina N°4)

La presente lámina N° 4, nos muestra las variacione s en la pro-

fundidad a partir de la superficie hasta do de comienza el acuife

ro aprovechable, tales profundidades varían de sur a norte es de-

cir 70 a 130 m.

las mayores profundidades estarían hacia el sur-oeste y parte cen

tral del área de estudio entre 100 a 130 m. aproximadamente.

9.0.0 CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados de los cortes y cartas realizadas se

puede concluir :

14.

- La columna típica consta de 04 horizontes (H4) no ha sido posible

detector el, substrato rocoso.

- La mayor parte del área de estudio presenta un potente espe-

sor de sedimentos f inos nado recomendables para los f ines

–del presente estudio . .

− Las mejores características de permeabilidad se encuentran a

partir de los 70 a 130 m., dando la impresión de ser un

acuífero semi confinado,

- El espesor para el acuífero aprovechable se puede estimar

de 30 a 50 m. aproximadamente, esto de acuerdo a la for-

ma de proyección de la curva del SEV.

- Los SEV de mayor permeabilidad y menor profundidad al te-

cho del acuífero aprovechable son SEV1, y SEV3.

- Los otros SEV presentan buena permeabilidad pero mayor pro-

fundídad al techo del acuífero aprovechable, no recomenda -

bles para los fines del estudio.

10.0.0 RECOMENDACIONES

Como Primera Prioridad

Debido al alto grado de permeabilidad obtenida en el SEV 3, se

recomienda ejecutar una perforación con fines de exploración -

explotación, donde según prospección geofísica presenta una resis-

tividad de 45 ohm-m, con una profundidad al techo del acuífero

de 70 m. aproximadamente.

El espesor del acuifero a explotarse estaría entre 30 a 50 m, . espe-

sor que seria asumido según la proyección de la curva de SEV.

Dicha perforación tendría una profundidad entre 100 a 120 m.

Como Segunda Prioridad

Se ha tomado como segunda alternativa el SEV 1 1, e! mismo que

presenta s im i lares característ icas de acuí fe ro y espesor que e l

an te r ior SEV.

15.

Se recomienda la perforación de un pozo de exploración con fines

de explotación cuya profundidad estaría comprendido entre 100 a

120 m. ver (Cuadro N° 2).

Como Tercera Prioridad

De ser necesario, seria recomendable realizar trabajos completen-

tarios de hidrogeología en forma detallada ya que así se obtendría

parámetros importantes, para los posibles rendimientos de los futuros

pozos a explotarse.

Se recomienda realizar perfilajes de SP y resistividad en pozos --

desnudos con el fin de correlacionar la variación estratigráfica.

Lima, Marzo de 1989.

UBICACION DE SONDAJES ELÉCTRICO VERTICALES 16 .

RECOMENDADOS PARA LA PERFORAC ION DE POZOS

( O R D E N D E P R I O R I D A D S E G U N P RO S P ECC IO N G EO F I S I C A ) CU ADRO N ° 2

NOMBRE

DEL COMITE SEV PRIORIDAD

Revestí dad Verdadera Ohm— m

Espesor asumido

del ocuifero, apro- vechable m

PROF. A LA BASE

DEL ACUIFERO (m)

las Mercedes

Las Mercedes

3

1

Primera

Segunda

46

36

30 a 50

30 a 5-0

66.5

65 . 8

A N E X O S

CURVAS DE SONDAJES ELECTRICOS VERTICALES DEL 01 AL 09