Introducción a AMT El método audiomagnetotelúrico (AMT) es

una técnica electromagnética que utiliza

corrientes y tormentas eléctricas que

ocurren de manera natural en la

ionosfera — fuentes pasivas de energía —

para mapear eléctricamente estructuras

geológicas hasta profundidades de 500

metros o más.

Las señales del campo electromagnético

(EM) son generadas en la atmosfera y

magnetosfera. Las variaciones en

tiempo de los campos eléctrico y

magnético inducen corrientes en la tierra

y océanos los cuales producen señales

magnetotelúricas (MT), dichas señales

son medidas por medio de sistemas de

adquisición de AMT y MT.

Las señales electromagnéticas (EM) de

baja frecuencia (< 1 Hz) se generan por

la interacción entre la magnetosfera de

la tierra y el viento solar. Las señales en

el rango de audio de alta frecuencia (>1

Hz) son generadas por tormentas

eléctricas que ocurren de manera global.

Los métodos geofísicos de AMT y MT

combinan mediciones de campos

eléctricos y magnéticos adquiridas por

medio de dipolos y sensores magnéticos

sobre un amplio rango de frecuencias.

Las observaciones en frecuencias bajas

están asociadas a grandes profundi-

dades dentro de la tierra, mientras que

las observaciones realizadas en las

frecuencias altas (AMT) corresponden

zonas más someras.

Los valores de resistividad son

calculados a partir de la magnitud y la

relación de dichos componentes, y

posteriormente son mapeados por

medio del software de inversión y

modelado de Zonge. La resistividad está

relacionada a la geología.

Ventajas Applicaciones

• Mínimo impacto ambiental.

• Las estaciones pueden ser

adquiridas casi en cualquier lugar y

pueden ser colocadas a cualquier

distancia.

• Equipo totalmente portátil y de fácil

transporte en cualquier terreno y a

cualquier lugar.

• Logística relativamente sencilla

tanto para estudios exploratorios a

escala regional o reconocimiento, o

para estudios a detalle.

• Exploración de minerales, agua

subterránea y geotermia.

• Excelente en la identificación

de estructuras geológicas modera-

damente profundas y geología a

profundidades de 500 metros.

• Exploración de gas y petróleo en

lugares en donde la sísmica no

aplica o resulta muy costoso.

• Gestión de minería y recursos

hídricos.

AMT es un

método

electromagnético

pasivo que

utiliza el campo

magnetotelúrico

de la tierra

para mapear

contactos

geológicos y

estructuras.

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Logistica

El Sistema AMT de Zonge se compone

de un procesador de datos geofísicos

GDP-32II (receptor), sensor magnético

ANT/6, cableado de cobre y electrodos

no polarizables mediante los cuales se

mide el potencial en el terreno. El

sistema es de fácil transporte y puede

ser sincronizado con múltiples

receptores con lo que se obtiene

información de referencia remota la cual

se utiliza para la cancelación de ruido.

Las señales de AMT son

extremadamente sutiles por lo que

medirlas requiere bobinas magnéticas

con un alto grado de sensibilidad,

sensores eléctricos de poco ruido y una

instalación muy cuidadosa. El sensor

magnético de Zonge ANT/6 tiene un

umbral de ruido por debajo de los

niveles típicos de AMT. Con este

sistema es posible adquirir datos más

útiles dentro de la banda de atenuación

casi bajo cualquier condición.

En cada estación se utilizan pares de

electrodos los cuales miden el campo

eléctrico (E), mientras que para el

campo magnético (H) se utilizan un

sensores magnéticos. La conductividad

eléctrica del subsuelo afecta la

amplitud, fase y relaciones dirección-

ales de los campos E y H en la

superficie de la tierra. Para AMT, el

rango de frecuencias de interés típico

es de 4 a 8192 Hz. Los componentes

del campo eléctrico se designan “Ex” y

“Ey”, mientras que las de campo

magnético se designan “Hx” y “Hy”.

Existen diferentes tipos de arreglos los

cuales se pueden utilizar dependiendo

de los objetivos y de las características

particulares del área de estudio.

En el arreglo Escalar se utilizan una

serie de pares de electrodos, cada uno

midiendo Ex, los cuales se colocan a lo

largo de una línea de medición, y una

bobina magnética perpendicular a la

línea de medición con la cual se mide

un campo magnético Hy. Con el arreglo

Tensorial se adquieren campos

eléctricos adicionales Ey y Hx de

campo magnético, con ello se adquiere

información adicional de la dirección-

alidad de impedancia en una localidad

en particular. La componente Hz de

baja frecuencia utilizada en MT

usualmente no se utiliza en AMT.

AMT Escalar

• Se modifican con mayor facilidad

para adaptarse a las necesidades

en el terreno.

• La tasa de producción se incre-

menta por línea.

• Se puede tener dificultades para

resolver los objetivos multi-

dimensionales.

• Gran flexibilidad donde las

orientaciones de las líneas de

estudio se pueden cambiar para que

coincidan con los objetivos.

• Producen imágenes de la mayoría

de los contactos geológicos cuando

se colectan datos de manera más o

menos perpendicular al contorno

geológico.

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MT Tensorial

• Resuelve la ambigüedad del contorno

que tal vez no se conozca al principio

del estudio.

• Se utiliza para indicar la dirección

de la región conductora.

• La tasa de producción es más baja.

• Brinda definición y direccionalidad

estructural.

• La cobertura del levantamiento

tiende a ser más estructurada.

Modelado e Inversión

Los programas de modelado y

suavizado de perfiles se utilizan para

convertir los resultados del levanta-

miento a perfiles de resistividad contra

profundidad. Durante el proceso de

suavizado de perfiles los datos

adquiridos de AMT son matemática-

mente invertidos y se determina la

ubicación, tamaño y profundidad

probable de la fuente o fuentes las

cuales provocan variaciones en la

resistividad. Los resultados de los

modelos suavizados de inversión

muestran cambios gradacionales de la

resistividad.

La generación de imágenes de AMT es

un proceso de etapas múltiples en el

cual la resistividad y fase son utilizadas

en la inversión para ilustrar cambios en

resistividad asociados con la geología.

La resistividad de Cagniard y la fase de

impedancia se calculan a partir de los

datos de los campos eléctrico y

magnético.

La resistividad de Cagniard es un

cálculo de la resistividad aparente

dependiente de la frecuencia, el cual se

basa en la relación de las magnitudes de

las componentes E y H del campo

electromagnético. La fase de imped-

ancia es definida como la diferencia

entre las fases de las componentes E y H.

Los modelos de inversión de AMT de

Resistividad de Cagniard y fase de

impedancia arrojan imágenes detalladas

de la estructura de la conductividad a

profundidad.

El software de modelado de Zonge para

AMT permite la utilización de varios

parámetros los cuales se pueden utilizar

para crear modelos geológicamente más

razonables. El software producirá

secciones en 1D y 2D para AMT escalar,

y secciones en 2D para AMT tensorial.

La inversión en 2D muestra estructuras

en dos dimensiones (por ejemplo,

bordes asociados a contactos en

profundidad), y es capaz de modelar

dipolos en cualquier orientación, sin

embargo asume que la línea de

medición cruza de manera perpendicular

la estructura geológica.

La inversión

de modelos

suavizados en 2D

de Zonge realiza

la corrección por

topografía.

Para mejores

resultados, las

líneas de AMT

deben de estar

alineadas

perpendicular-

mente a la

geología.

Resolución Lateral y Vertical

Los modelos de inversión muestran un

nivel razonable de detalle hasta cierta

profundidad. El término “skin depth” es

considerado la profundidad de pene-

tración, y representa la profundidad a la

cual la intensidad del campo disminuye

en un 37% en un medio homogéneo.

Es posible que los resultados de AMT

produzcan imágenes del subsuelo a

profundidades mayores en medios

resistivos si disminuimos la frecuencia

base, es decir si utilizamos frecuencias

más bajas. Sin embargo existen

limitaciones las cuales se relacionan al

tamaño del objetivo y la profundidad. La

resolución del levantamiento también es

función del tamaño del objetivo y el

contraste de conductividad.

La resolución lateral se estima de un

15% de la profundidad de investigación.

Esta es una razón por la que

continuamente el diseño del levanta-

miento de AMT difiere radicalmente de

los levantamientos de MT.

Producto Final

Los resultados obtenidos a partir del

procesamiento y modelado de datos de

AMT pueden ser presentados en

diferentes formas: secciones-perfiles,

vistas en planta y diagramas de cerco en

un contexto tridimensional. Cuando las

estaciones son adquiridas a lo largo de

múltiples líneas en una misma área, los

datos pueden ser presentados en vistas

en planta a diferentes elevaciones

o profundidades. Las vistas en planta

pueden ayudar a resaltar patrones o

tendencias entre líneas. Los diagramas

de cerco muestran modelos de inversión

de resistividad en 2D en un espacio o

contexto 3D. Las líneas punteadas en el

diagrama de cerco que se muestra en la

figura de abajo representan estructuras

identificadas en superficie.

Para más información, www.zonge.com/geophysical-methods/

2015-04-24

Zonge International

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de métodos electro-

magnéticos de banda

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Las vistas en planta ayudan a identificar

tendencias entre líneas de estaciones.

Modelos suavizados de inversión,

diagrama de cerco en un contexto 3D.