Geofísica aplicadaEn general, geofísica aplicada o exploración geofísica se refiere al uso de métodos físicos y matemáticos para determinar las propiedades físicas de las rocas y sus contrastes. El propósito de tal determinación es conocer el arreglo de los cuerpos de roca en el interior de la Tierra, así como las anomalías presentes en ellas.

Algunos de los métodos de exploración geofísica más usados son: los métodos electromagnéticos, los métodos potenciales, y los métodos sísmicos.

El conocimiento del arreglo de las rocas en el interior de la Tierra puede tener un objetivo científico o comercial. Por ejemplo, conocer las dimensiones de un reservorio de hidrocarburos a través de métodos sísmicos o caracterizar la cámara magmática de un volcán a través de métodos gravimétricos.

También es utilizado en la ingeniería civil para estudiar un terreno donde se comenzará una construcción. Se hace una exploración para determinar la profundidad a la que se encuentran los estratos de roca sana, es decir, capaz de soportar la construcción.

La expresión geofísica aplicada es usada de forma intercambiable con las expresiones: métodos de prospección geofísica, exploración geofísica e incluso, aunque de forma muy poco frecuente, ingeniería geofísica.

Índice

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1 Métodos directos

o 1.1 Pozos a cielo abierto

o 1.2 Trincheras

o 1.3 Túneles o socavones

o 1.4 Perforaciones

2 Métodos indirectos

o 2.1 Fotografías aéreas

o 2.2 Gravimetría

o 2.3 Magnetometría

o 2.4 Geosísmico

o 2.5 Eléctrico

o 2.6 Radiación Gamma

3 Referencias

Métodos directos[editar]

Son métodos que permiten conocer las características de un sitio mediante la observación directa de las características del suelo y las rocas.

Pozos a cielo abierto[editar]

Excavaciones realizadas desde la superficie en sentido vertical de profundidad variable. Es posible ver la estratificación del suelo y la profundidad a la que se encuentra la roca sana.

Trincheras[editar]

Excavaciones de poca profundidad y alargadas. El objetivo es realizar un perfil geológico continuo del terreno.

Túneles o socavones[editar]

Excavaciones lo suficientemente grandes para que un hombre pueda trabajar dentro de ellas. Son horizontales y alargadas. Se utilizan principalmente en obras subterráneas y presas.

Perforaciones[editar]

Proporcionan información acerca de la composición, espesor y extensión de las formaciones del área, así como de la profundidad de la roca sana.

Métodos indirectos[editar]

Fotografías aéreas[editar]

Tienen como base la interpretación de fotografías tomadas desde aviones o satélites. Tiene la ventaja de reconocer grandes áreas en poco tiempo. La desventaja es que se necesita complementar el estudio con otro método directo.

Gravimetría[editar]

Aprovecha el hecho de que los grandes estratos minerales que se encuentran en el subsuelo tienen la capacidad de aumentar la aceleración de la gravedad de una región determinada.

Magnetometría[editar]

Utiliza el principio que los distintos elementos que componen el suelo producen distintas perturbaciones del campo magnético de la tierra. El ejemplo más significativo es el hierro.

Geosísmico[editar]

Mediante detonaciones de cargas, se provocan pequeños sismos que originan ondas elásticas, longitudinales y transversales que se registran con geófonos. Esto permite determinar la velocidad de propagación de onda. La magnitud de la velocidad nos indica qué tipo de material se encuentra en el subsuelo.

Eléctrico[editar]

Se aplica una corriente eléctrica al suelo por medio de electrodos; su principio se basa en que las variaciones la conductividad del subsuelo alteran el flujo de corriente en el interior de la tierra, lo que ocasiona una variación en el potencial eléctrico que determina el tamaño, la forma, localización y resistividad eléctrica de los cuerpos.

Radiación Gamma[editar]

Se basa en aparatos capaces de captar los rayos Gamma que son emitidos por algunos isótopos de elementos como el Potasio, Uranio y Torio.1

Geofísica AplicadaLa geofísica en la actividad minera dispone de una extensa y variada gama de herramientas de

gran utilidad. Su aplicación tiene lugar en función de dos parámetros: su costo y la viabilidad

técnica.

 

En la ciencia de la geofísica pueden hallarse, tal como en la geología, una amplia gama de

técnicas bastante diversas, tanto en materia de costos como en aplicabilidad a cada caso concreto.

Bajo ese escenario, el objetivo es siempre el mismo: Localizar rocas o minerales que presenten

características de una propiedad física la cual contraste con minerales o con rocas englobantes.

Si bien la aplicación de la geofísica tiene lugar para diferentes objetivos, durante los últimos años,

el crecimiento vertiginoso de la minería ha generado que la exploración geofísica se direccione. Es

decir, se aplique su gran utilidad, al hallazgo de estructuras geológicas y depósitos de minerales.

Esta situación ha generado la creación de la geofísica aplicada o prospección geofísica, desarrollo

el cual es producto del gradual incremento de la búsqueda de precisión de los instrumentos

empleados, así como la mayor atención a los métodos de levantamiento.

En ese sentido, la prospección geofísica se ha enfocado básicamente a la búsqueda de petróleo y

gas. Solo una pequeña parte de ella se enfocó en la búsqueda de minerales sólidos.

No obstante, las exploraciones geofísicas han tenido grandes descubrimientos de depósitos

minerales haciendo uso de los instrumentos más sofisticados tales como los detectores

magnéticos, electromagnéticos y a través de la radiactividad. Uno de los principales objetivos de la

prospección geofísica es separar las zonas que aparecen como estériles de aquellas que

presentan posibilidades de contener yacimientos. Las zonas estériles se presentan en mayor

abundancia que las zonas con riqueza mineral.

Bajo ese panorama la geofísica aplicada hace uso de su amplia y diversa gama de herramientas,

sin embargo es importante hacerlo aplicándolo a

un caso específico, en función de dos parámetros: Costo y viabilidad técnica.

Para Rudy Beltrán, jefe de Geomecánica de Buenaventura – Orcopampa, el aporte de la geofísica

en las tareas extractivas es mayor. “Su importancia es tal que no se puede hablar de algún

proyecto de exploración serio sin que antes no se haya trabajado previamente un estudio

geofísico”, señala.

Técnicas y métodos

Las propiedades físicas de mayor trascendencia durante el estudio de una roca son la

susceptibilidad magnética, la elasticidad, la conductividad eléctrica, la densidad y la radioactividad.

La determinación de tales propiedades dio origen al nacimiento de los métodos principales de

búsqueda geofísica, tales como los que a continuación se indican.

Los Métodos Eléctricos, los cuales se basan en el estudio de la conductividad del terreno. Estos

métodos se emplean para poder identificar materiales de diversas conductividades. Tal es el caso

de los sulfuros, que por lo general son muy conductores (al igual que el grafito).

Del mismo modo, los Métodos Eléctricos se emplean constantemente para la investigación de

agua, dado que las rocas que poseen agua se hacen un tanto más conductoras que aquellas que

no la poseen, siempre que el agua tenga cierta salinidad que paralelamente la haga conductora.

Otro de los métodos a considerar son los Métodos Electromagnéticos, los cuales tienen su base en

el estudio de otras propiedades eléctricas o electromagnéticas del terreno. El más utilizado es el

método de la Polarización Inducida, el cual consiste en mediar la cargabilidad del terreno.

Asimismo, encontramos a los Métodos Magnéticos, los cuales se basan en la medida del campo

magnético sobre el terreno. Dicho campo magnético puede ser afectado por las rocas existentes en

un cierto punto, más aún si existen minerales ferromagnéticos (magnetita, pirrotina, etc.).

En tanto, los Métodos Gravimétricos, al igual que los métodos magnéticos, pueden estar

modificados de sus valores normales dado la presencia de rocas específicas.

El gravímetro es el instrumento utilizado para detectar estos cambios, los cuales precisan de

correcciones sumamente detalladas y en consecuencia también costosas.

Encontramos también los Métodos Radiométricos, cuyas labores radican en la detección de

radioactividad emitida por el terreno, se emplean sobre todo para la prospección de yacimientos de

uranio.

Sin embargo, también pueden emplearse como método indirecto para otros elementos o rocas.

Cabe indicar que la presencia de sustancias radiactivas en las

rocas puede ser utilizada en la búsqueda de yacimientos minerales.

Finalmente, los Métodos Sísmicos. En estas aplicaciones, si se generan pequeños movimientos

sísmicos, a través de explosiones o caída de objetos pesados y se analiza la distribución de las

ondas sísmicas hasta puntos de medida estratégicamente situados, se podrá tener conclusiones

acerca de la naturaleza de las rocas del subsuelo.

“La aplicación de la geofísica en el Perú cada día se incrementa en la exploración preliminar, en el

monitoreo geofísico, en el monitoreo sísmico y en el monitoreo de esfuerzos en las minas”, asegura

Rudy Beltrán.

En la mayoría de casos, la prospección geofísica

se ejecuta indirectamente, dado que el mineral, por sí solo, no tiene una propiedad física; no

obstante, está vinculada a algún otro mineral o formación geológica, la cual sí posee dichas

propiedades.

Solamente en algunos casos, los métodos geofísicos hacen posible la búsqueda directa. Tal es el

caso de los yacimientos de magnetita, estudiados con los métodos magnéticos y las sustancias

radiactivas buscada a través de los métodos radiactivos.