Tema 5 Metodos Electromagneticos
-
Upload
cristhian-chuan -
Category
Documents
-
view
82 -
download
2
Transcript of Tema 5 Metodos Electromagneticos
Tema N°5METODOS
ELECTROMAGNETICOS
12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez
GENERALIDADES
Los métodos electromagnéticos suelen aplicarse
frecuentemente en hidrogeología. El ámbito de aplicación
de estos métodos es muy diverso y depende en gran
media del tipo de equipamiento utilizado.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
GENERALIDADES
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
GENERALIDADES
La ventaja que ofrecen los métodos electromagnéticos
(EM) es que los procesos de inducción no requieren
contacto directo con el suelo como en el caso de los
métodos eléctricos en los que los electrodos deben ser
plantados en el suelo. De forma que el tiempo que se
emplea para llevar a cabo una campaña de exploración
con métodos EM es mucho menor que el empleado para
llevar a cabo una campaña de exploración equivalente
empleando la resistividad de contacto
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
GENERALIDADES
Estos métodos pueden ser:
a) Pasivos (cuando utilizan señales naturales del suelo,
como por ejemplo los métodos magnetotelúricos y el
método VLF).
b) Activos, en los que se utiliza un transmisor artificial.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Ondas electromagnéticas
Los métodos EM utilizan la respuesta del terreno frente a
la propagación de las ondas electromagnéticas. La
propagación de las ondas electromagnéticas está
regulada por las ecuaciones de Maxwell, que describen
los campos magnético y eléctrico de una onda en función
de las propiedades eléctricas y magnéticas del terreno
por el que viaja.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Ondas electromagnéticas
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Ondas electromagnéticas
Cuando estas ondas se propagan y encuentran un medio
conductor (cambio de medio; por ejemplo un cambio
litológico dentro del suelo), la componente magnética de
la onda incidente induce corrientes alternativas con el
conductor que generan por sí solas un campo EM
secundario. La relación entre los campos primarios,
secundarios puede ser representada de forma vectorial y
la resultante R de cada uno de los campos (primario y
secundario) se mide en forma de retraso de fase.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Es un método EM pasivo que opera bien en la detección
estructuras geológicas que pueden contener agua
subterránea: rocas fracturadas, cavidades, contactos, etc.
Suele utilizarse en estudios de contaminación. También
detecta otro tipo anomalías basadas en el campo eléctrico
(conductores): cables eléctricos, tuberías metálicas,
arcillas de relleno. Resulta un sistema adecuado para
emplazar sondeos dentro de una zona de interés.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Principio físico del método
El método VLF utiliza las componentes del campo
electromagnético (EM) generado por las transmisiones de
radio de larga distancia. Estas emisoras operan en la
banda VLF: de 10-30 kHz. Los mayores transmisores VLF
están distribuidos por todo el mundo y se utilizan para las
comunicaciones militares.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Principio físico del método
Estos transmisores proporcionan ondas EM muy potentes
que, cuando se detectan a distancias mayores de algunas
decenas de kilómetros, se comportan como ondas planas
que se propagan horizontalmente. Las estructuras
conductoras del terreno más superficial afectan
localmente a la dirección y al módulo del campo
electromagnético secundario generado por estas señales
de radio. El método VLF mide esta distorsión.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Equipo y medición
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
A partir de las formas anómalas de recepción, se calcula
el mapa de "densidad equivalente de corriente versus la
profundidad" en donde las zonas con mayor densidad se
asimilan a cuerpos conductores y las de menor densidad
a sectores resistivos. De la distribución de este mapa de
densidades también puede deducirse la profundidad del
cuerpo y su buzamiento.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
La capacidad del método abarca hasta los 50-60 m de
profundidad y normalmente almacena unas 4000
medidas.
El método VLF se ha revelado como una herramienta
excelente, barata y rápida para la cartografía de
reconocimiento de cuerpos conductivos mineralizados y
las fracturas conductoras de agua. Por último, indicar que
la prospección VLF es generalmente utilizada para la
cartografía espacial de objetivos subsuperficiales y no
para determinar profundidades, puesto que la profundidad
de penetración está restringida a zonas próximas a la
superficie.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Ejemplos de aplicación
Ejemplo 1. Perfil realizado en un contacto entre arcillas y
yesos. A partir del perfilage de desviación de las
componentes del campo electromagnético.....
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Se calcula el mapa de densidad equivalente de corriente
versus la profundidad
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Ejemplos de aplicación
Ejemplo 2. Perfil realizado Perfil realizado en el vertedero
de Mataró (Barcelona)
En este vertedero los lixibiados drenaron hacia el acuífero
y se produjo la contaminación de unos pozos cercanos.
Se trataba de localizar la zona por donde se producía
este drenage.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO (TEM)
Proceso de medidaEs un tipo de prospección EM activa. En el esquema
siguiente se muestra el proceso de medición:
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO (TEM)
Características de los equipos
La ventaja que ofrecen los equipos de TEM es que, con
un tamaño relativamente pequeño de los lazos, pueden
tomarse medidas en emplazamientos tales como
espacios públicos abiertos y campos de deportes, cuyo
tamaño generalmente impide el uso de otros métodos,
como por ejemplo los resistivos.
Las mediciones con TEM tienen una aplicación creciente
en la cartografía de las interfaces entre aguas saladas y
aguas dulces en regiones costeras.
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO (TEM)
Equipos que operan con el método TEM
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica
PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO (TEM)
Equipos que operan con el método TEM
Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012
Escuela Profesional de Ingeniería Geológica