15-08-31 Clase Teoria S2
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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