SONDAJE ELECTRICO PARA PROSPECCIÓN DE
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1 UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE F A C U L T A D DE I N G E N I E R I A DEPARTAMENTO DE INGENIERIA GEOGRAFICA SONDAJE ELECTRICO PARA PROSPECCIÓN DE SUELOS Y DETERMINACIÓN DE NAPAS SUBTERRÁNEAS CLAUDIA CANDIA PARRAGUIRRE 2002
Transcript of SONDAJE ELECTRICO PARA PROSPECCIÓN DE
1
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE F A C U L T A D DE I N G E N I E R I A
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA GEOGRAFICA
SONDAJE ELECTRICO PARA PROSPECCIÓN DE
SUELOS Y DETERMINACIÓN DE NAPAS
SUBTERRÁNEAS
CLAUDIA CANDIA PARRAGUIRRE
2002
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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE F A C U L T A D DE I N G E N I E R I A
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA GEOGRAFICA
SONDAJE ELECTRICO PARA PROSPECCIÓN DE
SUELOS Y DETERMINACIÓN DE NAPAS
SUBTERRÁNEAS
TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO EN CONFORMIDAD A LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO DE EJECUCIÓN EN GEOMENSURA.
PROFESOR GUÍA: SRA. GLORIA VALENZUELA BERMÚDEZ
CLAUDIA CANDIA PARRAGUIRRE 2002
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A G R A D E C I M I E N T O S
Deseo expresar mi agradecimiento principalmente a Dios por darme la
oportunidad de Progresar y desarrollar talentos y habilidades.
Al departamento de Obras hidráulicas del Ministerio de Obras públicas y a las
personas que permitieron que este trabajo de titulación se lleve a cabo.
A mi familia, por haberme apoyado en todo momento, en forma especial a mis
padres.
A mi profesora guía Sra. Gloria Valenzuela por el apoyo prestado y sus
constantes consejos para que este trabajo se pudiera realizar.
A la profesora de Geofísica y Gravimetría de la Universidad de Santiago de
Chile Sra. Iliana Herrera
A mi novio, Luis Alarcón por la paciencia y tolerancia en los momentos difíciles
de la carrera.
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RESUMEN
En el trabajo de “Sondaje eléctrico para prospección de suelos y
ubicación de napas subterráneas” que se desarrolla en las páginas siguientes,
se presentan diferentes aspectos relativos a este importante método de
prospección, con énfasis en la ubicación de acuíferos.
Se ha procurado entregar una visión general de aquellos métodos más
utilizados, con el fin de interiorizar al lector, en diversos métodos de
prospección para ubicación de acuíferos, con sus aplicaciones más
importantes. Se ha realizado un análisis de los fundamentos teóricos de
algunos de ellos, en especial del método de electrodos lineales como es el caso
del método Wenner usado para la prospección y ubicación de acuíferos
efectuados para la provincia de Cauquenes donde se desarrolló este trabajo, el
cual fue realizado con el apoyo del Departamento de Obras Hidráulicas del
Ministerio de Obras Públicas y consistió en ubicar napas subterráneas para la
posterior construcción de pozos del tipo A.P.R. (agua potable rural) en
localidades que carecen del recurso hídrico como escuelas, hospitales, juntas
de vecinos, etc.
El Departamento de Obras Hidráulicas está encargado de asesorar a las
provincias y municipalidades que presenten problemas de abastecimiento de
los recursos hídricos para la población, tanto en el área de la prospección como
en la construcción de pozos del tipo A.P.R.
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INDICE
- RESUMEN 1
- INDICE 2
- INTRODUCCIÓN 5
CAPITULO I.- ANTECEDENTES GENERALES 8
1.1 Generalidades 8
1.2 Objetivos Generales 10
1.3 Objetivos Específicos 12
1.4 Prospección geofísica 13
1.5 Métodos geofísicos 14
1.5.1 Método Gravimétrico 14
1.5.2 Método Magnético 15
1.5.3 Método Sísmico 15
1.5.4 Método Eléctrico 16
1.6 Otros Métodos de prospección 17
1.7 Papel de la geología en la prospección geofísica 18
1.8 Cuadro técnico-económico de los métodos geofísicos de prospección 19
1.9 Métodos de investigación del subsuelo 22
1.9.1 Métodos directos 22
1.9.2 Métodos indirectos 23
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1.9.3 Hidrología subterránea 25
1.10 Características del agua subterránea 30
1.11 Descripción del Método Radiestésico 34
CAPITULO II.- ANTECEDENTES DEL ÁREA DE TRABAJO 36
2.1 Localización del área de trabajo 36
2.2 Características geográficas de la zona 38
2.3 Propiedades eléctricas de las rocas 40
CAPITULO III.- SONDAJES ELECTRICOS EN PROSPECCIONES
GEOFISICAS 43
3.1 Resistividad del suelo, Investigación mediante resistividad
eléctrica 43
3.2 Dispositivos electródicos lineales 47
3.3 Métodos de líneas equipotenciales 54
3.4 Descripción del Método de Schlumberger 55
3.5 Descripción del Método de Wenner 57
3.6 Instrumentación 60
3.6.1 Instrumento Electromecánico 61
3.6.2 Instrumento Electrónico 63
3.7 Materiales utilizados en la prospección 66
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CAPITULO IV.- ENSAYOS DE PERFILES ELECTRICOS PARA
UBICACIÓN DE POZOS DEL TIPO A.P.R. EN LA
VII REGION 67
4.1 Trabajo de campo 68
4.2 Trabajo de gabinete 73
CAPITULO V.- RESOLUCIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS 75
5.1 Resumen general de las áreas de estudio y análisis de los
Resultados 75
5.2 Interpretación de los resultados de las mediciones por localidad 76
5.3 ANEXO: Tablas de interpretación de resultados 80
CAPITULO VI.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 92
6.1 Ventajas, limitaciones y consideraciones a tomar en el método
de Wenner 92
6.2 Conclusiones 96
6.3 Referencias 97
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2
INTRODUCCION
Desde los inicios se hace inherente para el hombre, el conocer la
estratigrafía del subsuelo y la ubicación de napas subterráneas, estas últimas
especialmente para el aprovechamiento del recurso hídrico en el uso
domestico.
La exploración de yacimientos minerales ha contado desde los tiempos
más remotos con métodos de prospección geofísicos que evolucionaron, desde
técnicas muy simples, hasta la sofisticación actual, impuesta por la necesidad
de localizar recursos, cada vez más cuantiosos y más ocultos a los ojos del
hombre. En siglos precedentes la variación grosera de un parámetro físico
podía indicarle al prospector la ubicación del preciado mineral. Por ejemplo, la
simple desviación de una aguja magnética,. Sin embargo, a medida que los
yacimientos más evidentes fueron descubiertos, los métodos geofísicos
debieron evolucionar, en el sentido de detectar variaciones cada vez más
pequeñas de parámetros físicos, con la siguiente complejidad creciente para el
tratamiento de la información y para su posterior interpretación.
Como consecuencia de lo anterior, los técnicos que en el medioevo eran
gente muy próxima a los magos, augures o adivinadores, pasaron a ser
prospectores y en la actualidad a equipos que engloban técnicos especializados
en geofísica, geología o en ambas cosas.
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El método eléctrico de resistividad es el método más adecuado para la
investigación de aguas subterráneas debido a que es un método de bajo costo,
rápido y sin necesidad de realizar perforaciones, llegando a prospectar hasta
200 metros profundidad.
El método de prospección eléctrico se basa en el estudio de campos de
potencial eléctrico, de materiales existentes en forma natural en la corteza
terrestre, como a los artificialmente provocados por la misma. Mediante estas
mediciones se puede determinar la presencia, en el subsuelo de yacimientos
minerales, como por ejemplo Sulfatos, Elementos nativos o reconocer algunas
estructuras geológicas. La modalidad mas empleada y de mayor aplicación es
la segunda, o sea, la de campos artificiales provocados.
En el capitulo primero, se analizan aspectos generales de la prospección
geofísica, el papel de la geología en este tipo de rpospecciones y clasificación
de los métodos geofísicos, además de un anexo con la utilización y beneficios
de la Radiestecia y su legendaria aplicación en la ubicación de aguas
subterráneas, para la construcción de pozos.
En el capítulo segundo se realiza un reconocimiento de área de trabajo
su localización y características generales de esta como su geografía, geología
y propiedades eléctricas de las rocas.
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En el capítulo tercero, se analizan más detenidamente los métodos de
sondaje eléctrico vertical en especial la configuración de Schlumberger y de
Wenner, los fundamentos teóricos sobre los cuales se basan estos, su
funcionamiento, además de los tipos de instrumentación y materiales usados.
En el capítulo cuarto se realiza una definición del problema y forma de
localización de los acuíferos incluyendo trabajo en terreno y gabinete.
El capitulo quinto, trata de los ensayos realizados en terreno, las tablas
que incluyen los datos obtenidos, y la posterior interpretación y análisis de los
resultados.
En el capítulo sexto, se entregan las conclusiones obtenidas con este
estudio realizado y las recomendaciones que se desprenden de la experiencia
en terreno y los resultados obtenidos al mismo tiempo se señalan las ventajas,
limitaciones y consideraciones especiales de estos.
.
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C A P I T U L O I. ANTECEDENTES GENERALES
1.1 Generalidades
En el trabajo de “Sondaje eléctrico para prospección de suelos y
determinación de napas subterráneas, en Cauquenes VII Región ”, cuyo detalle
se desarrolla en las páginas siguientes, se presentan diferentes aspectos
relativos de este importante método de prospección, el cual hace énfasis
primero, en la ubicación de napas subterráneas y determinación de la
estratificación del subsuelo en estudio para la ubicación de pozos del tipo APR.
(agua potable rural) y su posterior perforación.
El desarrollo del estudio en terreno consistió en la ubicación exacta de
zonas carentes de estudios específicos hidráulicos, el cual fue contratado por
el Ministerio de Obras Públicas, entidad concesionaria de la maquinaria que se
utilizó en la perforación final de los pozos en sectores carentes de agua
potable.
El presente trabajo, se limita hasta la etapa de prospección, y
localización del acuífero el paso siguiente, el de la perforación de pozos, es
materia de otra instancia.
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La importancia de efectuar estudios como los realizados, permite
economizar recursos destinados a este tipo de obras y efectuarlos
asertivamente, ya que sus resultados son cada vez más exactos, permitiendo
la no distracción de recursos económicos, humanos y materiales; el tiempo
destinado a ellos por la exactitud que arrojan, es cada vez menor y porqué no
decirlo, tiene un carácter social. Estudios como éste permiten potenciar a la
Región y a sus habitantes, entregándoles mayores áreas urbanizadas, los que
en definitiva les otorgará una mejor calidad de vida.
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1.2 OBJETIVO GENERAL
Desde épocas muy antiguas se ha reconocido la importancia general del
agua en las condiciones de vida de las colectividades humanas; sin embargo,
sólo en los últimos tiempos y con un interés cada vez mayor, se ha visto la
necesidad de realizar estudios más detallados tendientes a valorar realmente
los recursos del agua de que se dispone, de manera de solucionar en parte los
problemas de abastecimiento de las comunidades.
Esto se debe principalmente tanto al notable aumento de los consumos
de agua por habitante, en todas sus formas, que ha traído consigo el desarrollo
de la industria y el rápido crecimiento de la población.
En otras palabras puede decirse que el agua, que primitivamente podía
considerarse como un “bien libre”, se ha transformado con el tiempo en un “bien
económico” de alto valor. Esta característica fluctúa de acuerdo a la abundancia
o carencia de este bien.
El presente estudio está dedicado al análisis de la prospección eléctrica
de una parte de los recursos de agua existentes del país, a saber, los de aguas
subterráneas. Si bien estos recursos son, en su cantidad, inferiores a los
superficiales, aún cuando existen zonas en el país en que son los únicos
disponibles, su gran importancia radica en que constituyen la gran reserva de
agua al ir agotándose las superficiales, debiendo tener presente además, que
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en muchas ocasiones resulta más conveniente utilizar agua subterránea, aún
cuando existen recursos superficiales disponibles.
Los recursos de agua subterránea con que pueden contarse en una zona
dependen fundamentalmente de las características geológicas de ella y de las
condiciones hidrológicas dominantes. Las primeras dicen relación con la
existencia y la magnitud de terrenos permeables capaces de contener napas
importantes, mientras que las segundas se refieren a las posibilidades de
mismas de alimentación de agua de dichos rellenos permeables de manera de
constituir napas subterráneas de relativa importancia.
De aquí que todo análisis sobre las posibilidades de agua subterránea en
una zona, debe incluir estudios detallados geológicos e hidrológicos.
El objetivo en término general es el funcionamiento de los medidores de
tierra y sus respectivas aplicaciones, entre las cuales se destacan las
aplicaciones geológicas para la obtención de mapas de estratos. Con el
objetivo de presentar una alternativa viable distinta a las usadas actualmente, lo
cual significaría una reducción importante de los costos por estudio de suelos.
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1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
RESPECTO DEL ESTUDIO DEL SUBSUELO
• Conocer la secuencia litológica del subsuelo.
• Obtención muestra de las diferentes capas del subsuelo.
• Conocer el espesor de cada capa o estrato.
• Conocer y determinar la profundidad del nivel del agua subterránea
• Obtener muestras de agua para determinar su calidad.
• Determinación de la capacidad de resistencia de un suelo o una roca.
• Ver si sirven de material de préstamo para obras civiles.
• Ver si es apto para fundación.
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1.4 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA
Etimológicamente, Geofísica sería la ciencia que estudia la física de la
tierra. Pero si bien el estudio de nuestro planeta se remonta a la época de la
aparición de las ciencias experimentales. El nombre Geofísica y la aplicación de
este nombre a una rama de la ciencia, son relativamente recientes ya que solo
datan del siglo XIX.
Como ocurre en otras ciencias, la Geofísica se divide en dos partes Geofísica
Pura y Geofísica aplicada.
1) La Geofísica Pura, para algunos Física del Globo, se ocupa del estudio de la
gravedad, magnetismo, electricidad y sismología terrestre, pero también
comprende los estudios de vulcanología, geodinámica, climatología,
oceanografía y otras ciencias relacionadas con la física de la tierra.
2) La Geofísica Aplicada, es la ciencia que trata de la aplicación de la Geofísica
Pura. Muchos autores la llaman sencillamente Prospección Geofísica.
La Prospección Geofísica es, dicho en otra forma, el arte de aplicar las
ciencias físicas al estudio de la parte más superficial de la corteza terrestre, que
puede ser explotada por el hombre. Algunas veces esta aplicación puede ir
encaminada a resolver problemas puramente geológicos, pero que pueden ser
de un gran interés económico.
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1.5 MÉTODOS GEOFÍSICOS
Todos los métodos geofísicos estudian la distribución con profundidad de
alguna determinada propiedad físico-química de las capas que constituyen el
subsuelo, o de alguna característica relacionada con dichas propiedades. En
esencia la prospección geofísica consistirá en determinar las variaciones de
dicha propiedad sobre la zona a explorar. Las divergencias o anomalías del
valor normal que sería de esperar en la zona de investigación respecto del valor
real encontrado, nos indicarán, en general, la presencia en profundidad de
estructuras geológicas o acumulaciones de minerales que pueden ser de
interés.
1.5.1) Método gravimétrico: Basado en el campo natural de gravedad, estudia
la variación de la componente vertical del campo gravimétrico terrestre. Los
pliegues como anticlinales, harán aumentar localmente la fuerza de la
gravedad en sus proximidades (siempre que su densidad media sea mayor que
la circundante), mientras que los domos de sal, de densidad baja, la
disminuirán.
Los depósitos minerales de densidad elevada, harán aumentar
localmente el valor de la gravedad.
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Las pequeñas variaciones o anomalías de la gravedad debida a estos
hechos u otros análogos pueden ser detectadas con instrumentos adecuados
como el gravímetro.El método gravimétrico se utiliza como método de
reconocimiento general en prospección petrolífera, mientras en minería se suele
emplear, generalmente, como método de comprobación o complementario.
1.5.2) Métodos magnéticos: La tierra es un imán natural y da lugar al campo
magnético terrestre. Las pequeñas variaciones de este campo, pueden indicar
la presencia en profundidad de sustancias magnéticas, que en algunos casos
pueden ser minerales de interés comercial como magnetita (Fe3O4), pirrotina,
ilmenita, jacobsita, etc. Asimismo, existen minerales de interés asociados a
sustancias magnéticas, como por ejemplo los sulfuros de Cu, Pb y Zn que
frecuentemente se presentan como pirrotina u otros minerales magnéticos.
Como estos minerales generalmente van asociados a rocas ígneas, el
método magnético servirá también para darnos información sobre el basamento
y su profundidad. Asimismo, nos ayudará a estudiar la geología estructural y
regional.
Los métodos magnéticos se utilizan como métodos de reconocimiento
general en prospección petrolífera y de reconocimiento y detalle en prospección
minera (mena de Hierro).
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1.5.3) Métodos sísmicos: Estos se inician en la segunda década del siglo XX
como una continuación natural de la sismología, ciencia dedicada a la medición
de ondas sísmicas de origen natural como sismos o terremotos. El método
sísmico se produce artificialmente, al generar un pequeño terremoto y
detectando los tiempos de llegada de las ondas producidas, una vez reflejadas
o refractadas en las distintas formaciones geológicas, podremos a una imagen
muy aproximada de las discontinuidades sísmicas. Estas discontinuidades
coinciden, generalmente, con las discontinuidades estratigráficas.
Los métodos sísmicos se dividen en dos clases: de reflexión y refracción.
El método sísmico de reflexión es el más empleado en prospección petrolífera y
es un método de detalle.
El método sísmico de refracción es un método de reconocimiento en general y
de detalle, sobre todo en prospección petrolífera, pero su empleo es más
reducido.
1.5.4) Métodos eléctricos: Utilizan las variaciones de las propiedades eléctricas
de las rocas, y minerales, en especial su resistividad. Generalmente, excepto en
los métodos autopotencial, telúrico y AFMAG que utilizan campos eléctricos
naturales, emplean un campo artificial eléctrico creado en la superficie, por el
paso de una corriente en el subsuelo. Los métodos eléctricos son muy diversos
y se describen en forma detallada en esta memoria.
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El método de resistividad utilizado en trabajos de minería, geología e
hidrología, permiten estudiar las anomalías horizontales y verticales de la
resistencia eléctrica de la corteza, que detectan la posible presencia de cuerpos
minerales tridimensionales.
Los métodos eléctricos utilizan corriente continua o alterna de baja
frecuencia para estudiar las propiedades eléctricas de la corteza, a diferencia
de los métodos electromagnéticos, que utilizan los campos electromagnéticos
de frecuencias más altas.
Se emplean como métodos de reconocimiento y de detalle, sobre todo en
prospecciones de aguas subterráneas y, así mismo, en la testificación eléctrica
de los sondeos y en la detección de minerales de conductividad metálica.
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1.6 OTROS MÉTODOS: Existen otros métodos que los consideramos como
complementarios. Se trata de los métodos Radiactivo, Geoquímico y
Geotérmico, que se basan respectivamente en el estudio de las propiedades
radiactivas, químicas y térmicas de las diferentes rocas y minerales.
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1.7 EL PAPEL DE LA GEOLOGÍA EN LA PROSPECCION GEOFISICA
La Geofísica es una ciencia conexa de la Geología, que es más importante y
más antigua debido a la importancia de conocer la composición del subsuelo y
la ubicación de cierto tipo de minerales así como la ubicación de acuíferos.
Todavía no están lejos en que los métodos geofísicos eran mirados con
bastante escepticismo por los geólogos. Hoy las circunstancias han cambiado
por completo y el geólogo de las compañías de investigación, conoce y valora el
papel importantísimo que juega la Geofísica para resolver los problemas
planteados en una prospección de minerales.
Sin embargo, el planteamiento y la interpretación final de un problema de
prospección suelen ser los geólogos, mientras que el desarrollo de la misma se
lleva a cabo por uno o varios métodos geofísicos.
La Geofísica sería el imprescindible auxiliar de la Geología. Realmente en toda
prospección existe una cierta interdependencia entre el geólogo y el geofísico,
ya que el primero debe tener los suficientes conocimientos geofísicos para
poder dar interpretación geológica al mapa de anomalías de geofísico y éste
debe tener, a su vez, los conocimientos geológicos necesarios para poder
planificar el trabajo e interpretar bien sus medidas geofísicas. La interpretación
final será fruto del acuerdo entre la hipótesis del geólogo y las del geofísico.
De todo lo anterior se deduce la necesidad de la estrecha colaboración entre
geólogos y geofísicos en la tarea de la prospección minera.
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1.8 CUADRO TECNICO-ECONOMICO DE LOS METODOS GEOFISICOS DE PROSPECCION
METODO GRAVIMETRICO METODO MAGENETICO METODOS SISMICOS METODOS ELECTRICOS Aplicaciones
En petróleo: Estudios de reconocimientos y complementarios. Estructuras anticlinales y sinclinales. Fallas. Diapiros. Domos salinos (mucho empleo). En minerales: Filones y masas de minerales con contraste de densidad. En aguas: Estructuras. Fallas. Cavernas poco profundas que pueden contener agua (poco empleo)
En petróleo: Profundidad del basamento (gran empleo) En minerales: Menas magnéticas, Fe, Ni, Cr, Ti. Profundidad y volumen del yacimiento ( gran empleo) En aguas: Contactos con rocas hipogénicas que pueden ser de interés hidrológico (poco empleo)
En petróleo: Estructuras. Trampas, Fallas, Profundidades, Espesores, Secciones tiempo o profundidad de gran perfección. Es el más importante de todos los métodos. En minerales: Grandes masas de minerales. Situación y profundidad (poco empleo).
En petróleo: Estructuras. Fallas. Situación a profundidades no muy grandes (poco empleo). En minerales: Minerales conductores en general. Sulfuros. Masas. Filones (mucho empleo) En aguas: Estructuras. Sinclinales. Resistividad. Profundidad de los acuíferos (gran empleo).
Valores Medidos
Gravedad en miligales
Susceptibilidad magnética de rocas y minerales. Valores medidos en gammas.
Velocidad de propagación de las ondas sísmicas. Valores en metros por segundo.
Resistividad. Potenciales naturales Campos eléctricos inducidos. Profundidades de capas y horizontes acuíferos. Polarización inducida.
Instrumentos Empleados
Gravímetros. Balanzas de torsión y Péndulos (en desuso)
Magnetómetros. Balanza magnética. Magnetómetros de protones, de vapor de Cesio y de Flujo.
Geófonos, Hidrófonos, Registrador automático y digital.
Potenciómetros. Bobinas electromagnéticas. Equipos de corriente alterna con frecuencia variable (terrómetro).
Tipo de Prospección
Terrestre y Marina
Terrestre y aérea. Marina como complemento de otros.
Terrestre: Sísmica por refracción y por reflexión. Sísmica marina.
Terrestre: Sondeos de resistividad. Campos de potencial. Polarización inducida. Electromagnético. Telúrico.Aérea: Electromagnético. Radioface. E. Face. Imput.
Personal prospector 8
3 en terreno 4 en aérea
15 en terreno 20 en marina
2 a 3 en terreno 3 a 4 en aérea
Resultados obtenidos
Mapas de Bouguer, Residuales y Transformados
Profundidad de basamentos. Mapas magnéticos, localización y profundidad de masas magnéticas. Cubicación.
Secciones sísmicas a gran profundidad. Domos. Diapiros. Fallas. Profundidad de la estratificación.
Fallas. Filones. Profundidad de minerales y mantos acuíferos.
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METODO RADIACTIVO TESTIFICACIÓN GEOFÍSICA METODOS GEOQUÍMICO
Aplicaciones
Frilones y placeres. Minerales radiactivos y sus paramagnéticos.
U, Th, Ta, Nb, Be, Bi, Sn, etc. Yacimientos potásicos y apatíticos. Diques pegmáticos
En petróleo: Resistivida, porosidad y velocidad de propagación. Rayos gamma. Situación perfecta y espesor de los horizontes productivos (empleo caso imprescinible) En minerales: Toma de muestras en los horizontes atravesados (poco uso) En aguas: Potencia y porosidad de los mantos acuíferos para su mejor exploración
Yacimientos petrolíferos y de minerales metálicos. Criadero de
sulfuros.
Valores Medidos
Radiactividad de minerales y rocas. Medición de las emisiones a, B, y. Golpes o destellos
por minuto
Resistividad. Potencial espontáneo. Rayos Gamma: Velocidad sísmica Porosidad. Inducción magnética Registro de neutrones. Densidades. Inclinación y dirección de las capas temperaturas.
Elementos medidos en partes por
millon
Instrumentos Empleados
Detectores Geiger-Müller. Encintillometros.
Berilómetros. Emanómetros
Testificadotes eléctricos y radiactivos. Rayos gamma. Registrador de neutrones. Inclinómetro. Y fotoclinómetro. Sonda sónica
Espectrofolómetros.
Espectógrafos. Cromatógrafos. Reactivos y análisis químico
Tipo de
Prospección
Terrestre y área
Terrestre
Terreno
Personal prospector
3 en terreno 3 a 4 en aérea
2 a 4
3 a 5
Resultados obtenidos
Mapas de isoanomalías radiactivas y localización de minerales radiactivos
Características físicas y potenciales de los terrenos perforados. Espesores y profundidades. Diagrafías
Mapas de isoanomalías y de isocontenidos de propano, metano, níquel y bacterias de petróleo. Toda clase de elementos minerales.
(Extraído de W.M. Telforrd, L.P. Geldart, R.E Sheriff, D.A. Keys, Applied Geophysics 1976)
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Tabla I.2. Principales áreas de aplicación para distintos métodos geofísicos
Area de aplicación Métodos apropiados de exploración geofísica
Petróleo, Gas y Carbón S, G M, (EM) Yacimientos Metálicos M, EM, E, PI
Arena y Grava S, (E), (G) Aguas Subterráneas E, S, (G) Obras de Ingeniería E, C, (G), (M)
Memoria de Alonso Arellano, Metodología del sondaje híbrido en la prospección eléctrica, 2001, pagina 8
En donde: G = gravimetría, M = exploración magnética, E = exploración
eléctrica por método de resistividad, S = método sísmico, PI = método de
polarización inducida,
EM = método electromagnético. Los métodos secundarios se encuentran entre
paréntesis.
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1.9 ANTECEDENTES GENERALES PARA ESTUDIO DEL SUBSUELO
Se conocen dos métodos de investigación del subsuelo los cuales son:
1.9.1) Métodos directos.-
• Se conocen directamente las muestras del suelo.
• Se conocen directamente los problemas del suelo o de la roca.
• Se perfora el suelo o roca con un equipo o maquinaria de pendiendo del
tipo de material a perforar y luego se elige el tipo de estructura a
necesitar.
• Tiene un costo elevado.
1. Informaciones que se obtienen.-
• Muestras alteradas.
• Muestras no alteradas.
• La profundidad de las capas.
• El espesor de las capas.
• La profundidad del agua subterránea (nivel freático).
• El grado de saturación de una roca o un suelo.
• Se determina la porosidad.
• Se determina la permeabilidad.
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• El fracturamiento del subsuelo.
2.- Tipos de métodos.-
• Método a cielo abierto.
• Método a percusión a cable.
• Método a rotación con circulación de lodos.
• Método a rotación con circulación de agua.
• Método con gusano helicoidal o care barril.
• Método con rotación a diamantina.
• Método de muestras lavadas.
• Método de penetración cónica.
• Método estándar (STP).
• Pozo a cielo abierto.
• Barrenos helicoidales
1.9.2) Métodos indirectos.-
• No se perfora el suelo.
• Tiene un costo económico.
• No se obtienen muestras.
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1. Informaciones que se obtienen.-
• Profundidad de las capas.
• Espesor de las capas.
• Profundidad del agua subterránea (nivel freático).
• El fracturamiento del subsuelo.
2.- Tipos de métodos.-
• Método de resistividad.
• Método sísmico a fracción.
• Método sísmico a reflexión.
• Método georadar.
• Método gravimétrico.
Para obras de envergadura se utilizan los dos métodos.
Estudios preliminares.- con ellos se conocen:
• Profundidad de los estratos atravesados o capas.
• Espesor de los estratos.
• Tipo de litología del mineral.
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Con estos estudios preliminares se pueden definir:
• El tipo de método a utilizar.
• El tipo de equipo a utilizar.
• El costo del trabajo a realizarse (costo de la perforación).
• El tiempo de duración del trabajo, etc.
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1.9.3) HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA
1. Objetivos.-
• Para fines de exploración.
• Para fines de abastecimiento de agua potable (humano, industrial, riego).
• Para la construcción de obras civiles (vías camineras, portuarias,
fundaciones, etc.).
• Para estudio de reservas de aguas subterráneas.
2.- Definición.-
El agua subterránea es aquella que se encuentra por debajo de la superficie del
terreno se encuentra en la zona de saturación. El agua subterránea está
siempre en movimiento por acción de la gravedad, escurre en forma paralela al
relieve existente.
3.- Origen.-
Las aguas subterráneas proceden de diversas fuentes; las impurezas que
contienen suelen indicar su origen o su historia y están relacionados con la
química del terreno por el cual ellos escurren.
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4.- Zonas de saturación y de aireación.-
El agua que penetra hacia el interior por efecto de la gravedad, ocupa parte de
los espacios porosos de las rocas o sedimentos, mientras que otra parte es
ocupada por el aire retenido que no pudo escapar. De manera que todos los
espacios porosos o cualquier otro espacio libre son compartidos por el agua o el
aire, por lo que esta zona se la denomina ZONA DE AIREACIÓN O ZONA NO
SATURADA.
A partir de cierta profundidad variable, todos los espacios libres y porosos se
encuentran saturados con agua subterránea, denominándose a ésta ZONA DE
SATURACIÓN.
El límite entre ambas zonas corresponde al nivel de agua subterránea.
ZONA DE SATURACION
Aguas meteóricas.- la fuente más importante de agua subterránea es aquella
porción de la precipitación que se infiltra en el terreno. Esta agua que forma la
mayor parte de las aguas subterráneas se llama agua meteórica.
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El agua pasa a la atmósfera por evaporación y es distribuida por los vientos a
todas partes de la atmósfera. Cuando tiene lugar la condensación, el agua
puede llegar de nuevo a la superficie de la tierra en forma de lluvia, nieve,
granizo, escarcha o rocío. Una parte del agua atmosférica que cae sobre la
superficie de la tierra se vuelve a evaporar; otra parte se escurre sobre la
superficie en forma de láminas de inundación, arroyos y corrientes y encuentra
su camino directamente hacia alguna masa de agua situada a menor altitud;
otra parte por último se infiltra en el suelo.
ZONA DE AIREACION
• Zona vadosa es la que se encuentra cerca de la superficie en la cual el
espacio de poros está solo parcialmente lleno con agua y circulando
horizontalmente.
Infiltración es la penetración del agua en la zona porosa del suelo,
dependiendo del tipo de suelo o superficie.
• Zona profunda representa la reserva de agua subterránea con escaso
desplazamiento, debido a que están hidrostáticamente aprisionadas.
27
Acuífero.-
Es una formación geológica capaz de almacenar y transmitir agua con
facilidad, debido a sus altos valores de porosidad y permeabilidad.
Nivel estático es la distancia comprendida desde la superficie del terreno hasta
la zona de saturación.
Cada punto sobre la superficie de la zona de saturación se llama nivel freático.
La unión de todos los niveles freáticos de los pozos se llama napa freática.
Tipos de acuíferos.-
Los principales tipos de acuíferos de la zona de AIREACIÓN son:
Acuífero del suelo. Que virtualmente se encuentra restringida al espesor de las
capas hasta donde alcanzan las raíces de plantas y árboles.
Acuífero pelicular. Es el agua adherida a los clastos integrantes o participantes
del suelo (agua absorbida) y que no esta afectada por los movimientos
gravitacionales.
Acuífero gravitacional o vadosa. Es la que es afectada por la gravedad y tiende
a fluir hasta niveles muy inferiores de la zona de aereación.
28
Acuífero capilar. Es el agua que a modo de flecos se eleva desde el nivel
freático o límite inferior de la zona de aereación.
Acuífero colgada. Es aquella agua gravitacional que en su descenso queda
atrapada por un estado impermeable, quedando virtualmente como colgada.
Dentro de la zona de SATURACIÓN, podemos diferenciar cuatro tipos de
acuíferos que son:
Acuífero de movimiento libre. Es el agua que fluye libremente controlada por la
pendiente del nivel freático.
Acuífero confinado. Es la situada entre dos capas impermeables pero así como
tiene entrada también puede contar con salida, estando su movimiento
controlado por la diferencia de altura entre la entrada y la salida, o sea, su altura
hidrostática.
Acuífero aprisionado o congénito. Es el agua que quedó soterrada, cuando los
sedimentos se formaron, como por ejemplo el agua de los yacimientos
petrolíferos.
Acuíferos juveniles. El agua subterránea es en parte una contribución directa de
la actividad magmática o volcánica. Durante la cristalización, se desprende
29
agua, que puede pasar a la roca adyacente y formar parte del caudal
subterráneo. El agua desprendida en la cristalización de las rocas ígneas se
llama agua joven.
Acuífero connata. Cuando se depositan sedimentos bajo los mares, parte del
agua del mar es retenida en los intersticios. Al depositarse encima sedimentos
impermeables, parte de esta agua puede quedar aprisionada y retenida en el
sedimento, hasta que sea descubierta en forma accidental o intencionada. El
agua atrapada en los sedimentos en el momento de su depósito se llama agua
connata.
30
1.9) CARACTERISTICAS DEL AGUA SUBTERRANEA
Concepto y cantidad de agua subterránea
Se define agua subterránea como aquella agua que se encuentra debajo de la
tierra.
Su importancia resalta de inmediato, como que fuera de las aguas de los
océanos y de los glaciares, supera a las demás fuentes de este vital elemento.
En efecto, el total de agua subterránea se ha calculado en unos 8 millones de
kilómetros cúbicos, de los cuales la mitad se encuentra hasta una profundidad
de 800 metros y la otra parte a mayor profundidad.
Todos los ríos del mundo tardarían unos 300 años en llenar los “recipientes” en
que están contenidas las aguas subterráneas.
Movimiento del agua subterránea.
El movimiento de un líquido puede ser laminar o turbulento. En el escurrimiento
laminar, el movimiento del agua es ordenado y uniforme; en el escurrimiento
turbulento, tienen lugar remolinos y movimientos irregulares. En el movimiento
del agua subterránea prevalece el escurrimiento laminar, que se verifica a
velocidades reducidas. El escurrimiento laminar del agua subterránea a través
de la roca se llama percolación.
31
Propiedades del agua subterránea.
Temperatura. En general la temperatura es muy constante hasta cerca de 100
m de profundidad, estando aproximadamente desde 1 ºC a 1,5 ºC por encima
de la temperatura media del aire de la localidad. A mayores profundidades el
incremento de la temperatura acompaña al gradiente geotérmico.
Salinidad. En general las aguas subterráneas con dulces y aptas para el
consumo humano. Pero las aguas subterráneas próximas a las costas son
literalmente invadidas por aguas saladas que en algunos casos logran
contaminarlas, sin embargo, en otros casos logran rechazar y hasta dominar a
las aguas saladas invasoras.
Importancia
La importancia del agua subterránea radica en su inmensa cantidad.
Actualmente el consumo se acrecienta en forma vertiginosa y ya es latente la
insuficiencia de los ríos y comunes fuentes de aprovechamiento, los
profesionales del área de la Geofísica, Geografía, Hidrólogos y los
relacionados con el estudio de los recursos hídricos, dedican cada vez más
fondos apara la ubicación y extracción de aguas subterráneas.
32
Clases de aguas subterráneas
El agua de las lluvias es la principal fuente del agua subterránea. En
efecto, una parte de ésta que se filtra en el suelo, queda bajo tierra,
convirtiéndose así en lo que se llaman aguas subterráneas. Puede tener
también un origen marítimo, etc.
Además, hay cierta cantidad de agua subterránea que recibe el nombre
de agua virgen, que es el agua que quedó aprisionada dentro de la tierra en la
época de la formación del planeta.
Las napas subterráneas reciben el nombre de aguas freáticas.
El lugar en que el agua aflora a la superficie se conoce como fuente o
manantial, también vertiente.
Cuando es el agua profunda la que aflora, el lugar por donde aflora
recibe el nombre de pozo artesiano, sin perjuicio de las designaciones
anteriores, que son genéricas. El vocablo artesiano proviene de Artois, lugar de
Francia en donde se descubrió por primera vez un pozo de estas
características.
33
Esta última clase de agua cuando afloran suelen ofrecer características
bien notables que las distinguen de las aguas superficiales o freáticas
propiamente dichas, que son: alta temperatura, gran cantidad de minerales y
sales en disolución, por lo que suelen poseer cualidades curativas; en virtud de
ello reciben el nombre de aguas minerales, termales o medicinales.
Aguas libres o aguas confinadas
Las aguas en el interior de la tierra se suelen encontrar en dos formas
distintas: aguas libres y aguas confinadas.
Así. Petersen y Leanza dicen:
Las aguas libres son aquellas que pueden circular más o menos
libremente, tanto en sentido horizontal como vertical, por permitírselo la
naturaleza física de los materiales que las contienen.
Las aguas confinadas son las que poseen una movilidad restringida debido a la
incapacidad de ciertos materiales para facilitar la circulación.
Se debe aclarar que las aguas en el interior de la tierra no corren como
los ríos, no forman álveo ni cosa parecida.
34
Desde hace no muchos años, la geología admitía la existencia de algo
así como cauces subterráneos; no obstante, puede darse excepcionalmente el
caso en las aguas subálveas, es decir, aguas subterráneas paralelas a ríos.
Al respecto se señala un párrafo de Heller y Sola:
“Esta sería la oportunidad de rectificar la concepción errónea de que los
fluidos como el agua y el petróleo ocurren debajo de la superficie de la tierra
como lagos o corrientes en algunas áreas cavernosas se han desarrollado
corrientes subterráneas que circulan por las cavernas, pero en la mayoría de los
casos el agua subterránea ocupa el espacio intersticial (poros) de los suelos y
rocas y se mueve a través de pequeñas grietas y de los intersticios granulares”.
35
1.10) DESCRIPCION DEL MÉTODO RADIESTESICO
Desde tiempos muy antiguos existe el término “rabdomancia” que
etimológicamente significa adivinación por la varilla. Viene de la palabra
“rabdos” que significa varilla y de “mancia” que es adivinación.
Así los “rabdomanes” o indios “zahoríes”, por medio de esta varilla,
conforme al movimiento de la misma detectan la existencia de agua
subterránea.
Se dice que ya unos 2.600 años antes de la era actual, el emperador
chino Yu conseguía, por medio de la rabdomancia, descubrir los lugares en los
cuales había agua.
Algunas personas atribuyen también a este arte, el hecho de que Moisés
encontrase agua en el desierto de Sinaí.
Actualmente a esta ciencia (poco acreditada en nuestro país) se le
conoce con el nombre de Radiestesia. Esta es una ciencia milenaria que con
claridad (como analizamos anteriormente) se alude a ella en el siglo IX antes de
Cristo. La palabra "Radiestesia" significa literalmente "sentir las radiaciones".
Todo lo que existe, irradia, emite ondas. Y todos los organismos vivos, son
36
afectados positiva o negativamente con estas radiaciones. Sólo que, a veces,
no las percibimos e incluso dormimos mal o enfermamos porque nuestros
aposentos coinciden con zonas altamente radiadas. Los animales perciben y
reaccionan más que nosotros ante la presencia o alteración de estas
radiaciones. Por ejemplo, nunca reposan en lugares inadecuados, y presienten
con varias horas de anticipación, los fenómenos meteorológicos que afectan el
campo electromagnético de la tierra. Lo que ellos captan por instinto, nosotros,
por ser inteligentes lo captamos por intuición. Precisamente, porque muchas de
estas intuiciones, tienen lugar a nivel del inconsciente.
Los instrumentos radiestésicos (péndulos, varilla, horquetas) son un
Código entre la mente consciente y la inconsciente; de este modo nosotros
podemos obtener información de nuestra mente inconsciente que todo lo sabe y
además, nos intercomunica con los demás, constituyendo una especie de
"Internet mental"
Ante radiaciones positivas, nuestra musculatura cobra fuerza, ante las
negativas, la pierde. En este sentido, la radiestesia es una óptima disciplina de
múltiples aplicaciones para una mejor calidad de vida.
37
CAPITULO II: ANTECEDENTES DEL AREA DE TRABAJO
2.1 LOCALIZACIÓN DEL AREA DE TRABAJO
Se seleccionó la escala de la Carta base 1:50.000 para la Carta
Preliminar y 1:250.000 para la carta de Síntesis. Las cartas corresponden al
Instituto Geográfico Militar, con una proyección cónica conforme de Lamber y
Dátum altimétrico N.M.M. hojas N° 3573-Chanco, 3572-Talca-Linares, 3673-
Concepción-Chillan, 3671-Laguna del Maule. (Cartas año 1972)
El área en estudio que corresponde a un sector de la Vertiente
Occidental de la Cordillera de la Costera en las Comunas de Constitución,
Empedrado y Cauquenes, de la Séptima Región del Maule, se localiza en el
dominio climático subtropical mediterráneo, a los 35° 5∀ y 36° de latitud Sur y a
los 72° 10∀ con 72°45∀ de longitud Oeste. (ver fig.II.1)
38
39
2.2 CARACTERISTICAS GEOGRAFICAS DE LA ZONA
Características físico ambientales de la Vertiente Occidental de la
Cordillera de la Costa.
De acuerdo a la clasificación genética de los climas chilenos según Peña
y Romero (1977), la franja en estudio se denomina “Clima de periodo seco
estival”.
El estudio se realizó entre primavera y verano del año 2000 por lo cual, el
área observada presenta su estación seca en verano, con una gran radiación
solar, solamente alterada en el litoral por cambios esporádicos de las
condiciones oceanográficas y mal tiempo. El invierno más húmedo y lluvioso,
presenta temperaturas estables y una escasa oscilación térmica diaria.
La cordillera de la Costa en este sector presenta un relieve ondulado,
cuya altura no sobrepasa los 500 metros, a excepción del cerro Name que tiene
810 metros, localizado en la franja occidental de esta unidad orográfica.
Los cursos hídricos juegan un rol modificador importante, de acarreo de
sedimentos y de profundización de los pequeños valles de los ríos de mayor
caudal, como son el Pinotalca, Reloca y Rari, hacia los cuales confluye una
amplia red de quebradas intermitentes. La comuna está inserta dentro de las
clasificación de “Ríos en torrentes de régimen mixto” (Romero, Hugo 1985).
40
Los suelos de esta zona están determinados por la incidencia de una
estación seca prolongada y una humedad invernal breve. En general, el clima
permite el desarrollo de Molisones, suelos caracterizados por una fuerte
intemperización y lixiviación, los que se presentan sobre la Cordillera de la
Costa” (Rovira, Adriano 1985) y de Alfisoles hacia el interior, es decir, suelos
con mayor evolución, en donde alcanza una gran importancia la intemperización
química y el ciclo orgánico; corresponden al área de Constitución, Cauquenes y
Empedrado respectivamente.
En las quebradas y sectores bajos, se observan suelos aluviales de
textura media y fina, que han sido depositados por influencia aluvial de mayor
potencia que el actual, lo que significa procesos pedogenéticos asociados al
pasado, a climas más húmedos.
Utilizando los Cortes del Camino Costero que une Constitución con
Chanco, encontramos suelos pobres en materia orgánica, con abundante arena
de dunas y cantos rodados fuertemente intemperizados y con alto grado de
oxidación en tonos amarillento y café.
En general, los sectores de terrazas marinas, presentan una capa
orgánica abundante, como en el área de cultivo de forraje y cereales de Tosca
Baya, Reloca, Pahuil, especialmente al sur de las Cañas, desde donde
comienza la extensa playa y las planicies de abrasión.
41
Debido al clima de clara influencia oceánica, estos sectores presentan
características similares, en cuanto a la pobreza orgánica, los estratos
arenosos-limosos, y la presentación de una pobre cobertura vegetal, la que
indudablemente ha sido degradada por la acción permanente del hombre, lo
que ha producido una pérdida paulatina de la capa humífera.
Es común también, encontrar la roca madre aflorando a la superficie,
producto de la degradación del suelo mediante la construcción de los caminos
de acceso y del uso excesivo.
42
2.3 PROPIEDADES ELECTRICAS DE LAS ROCAS
Para tener una idea de los valores que encontraremos en prospección
eléctrica se detalla a continuación una lista de resistividad de algunas rocas
tomadas de distintos autores y de mi propia experiencia en terreno
Tipo de Roca Rango de Resistividad (Ohm × mt.)
(Roca Ignea) Granito 3 × 102 – 106
(Roca Ignea) Sienita 102 – 106
(Roca Ignea) Diorita 104 – 105
(Roca Ignea) Diorita Porfírica 1.9 × 103 (h) - 2.8 × 104 (s)
(Roca Ignea) Tonalita 2 × 104 - 2 × 106 (h) - 1.8 × 105 (s)
(Roca Ignea) Dacita 2 × 104 (h)
(Roca Ignea) Andesita 4.5 × 104 (h) - 1.7 × 102 (s)
(Roca Ignea) Lavas 102 - 5.0 × 104
(Roca Ignea) Gabro 103 – 106
(Roca Ignea) Basalto 10 - 1.3 × 107
(Roca Ignea) Peridotita 3 × 103 (h) - 6.5 × 103 (s)
(Roca metamórfica) Hornfels 8 × 103 (h) - 6.0 × 107 (s)
(Roca metamórfica) Gneiss 6.8 × 104 (h) - 3.0 × 106 (s)
(Roca metamórfica) Mármol 102 - 2.5 × 108 (s)
Tabla 1: Resistividad de rocas ígneas y metamórficas. (Extraído de W. M.
Telforrd, L. P. Geldart, R.E. Sheriff, D. A. Keys, Applied Geophysics 1976).
43
Tipo de Roca Rango de Resistividades (Ohm × mt.)
Arcillas Consolidadas 100 - 1000
Conglomerados 1000 – 10000
Areniscas 1 – 6.4 × 105
Calizas 50 – 107
Dolomitas 350 – 5000
Margas 3 – 70
Lutita 1 – 100
Aluvios y Arenas (sedimentos) 10 – 800
Tabla 2: Resistividades de diferentes rocas sedimentarias y sedimentos.
(Extraído de W. M. Telforrd, L. P. Geldart, R. E. Sheriff, D. A. Keys, Applied
Geophysics 1976).
El efecto del contenido del agua sobre la resistividad es posible observarla en la
tabla 1; muchas rocas son porosas, y contienen agua que está llenando en
parte, o en su totalidad, el espacio de estos poros. Esta agua, generalmente
tiene sales en solución que se disocian en cationes (Na., Ca., Mg, etc.) y
aniones (Cl, Si, etc.), y que constituyen el principal vehículo de la conducción
eléctrica.
La tabla 3: muestra la variación de resistividad con el contenido de agua en la
roca; el efecto de una pequeña variación en el porcentaje de agua, produce una
enorme variación sobre la resistividad.
44
Tipo de Roca % H″ O Resistividad (Ohm × mt.)
Grauvaca 1.16 4700
Grauvaca 0.45 58000
Arcosa 1.26 1000
Arcosa 1.0 1400
Dolomita 2.0 5300
Dolomita 1.3 6000
Dolomita 0.96 8000
Peridotita 0.1 3000
Peridotita 0.03 20000
Peridotita 0 1.8 ×10ƒ
Granito 0.31 4400
Granito 0.19 1.8 ×10⁄
Granito 0.06 1.3×10∞
Basalto 0.95 40000
Basalto 0.49 900000
Basalto 0 1.3×10∞
Tabla 3: Variación de la resistividad de las rocas con el contenido de agua (Extraído de W. M. Telforrd, L. P. Geldart, R. E. Sheriff, D. A. Keys, Applied Geophysics 1976).
Aunque las rocas ígneas y metamórficas pueden contener minerales
diseminados tales como grafito, pirita, calcopirita y magnetita, que pueden
contribuir a aumentar la conductividad, el principal factor que la controla es la
presencia de agua interticial.
45
CAPITULO III: SONDAJES ELECTRICOS EN PROSPECCIONES
GEOFISICAS
Los sondajes eléctricos se basan en el cálculo de la resistividad
característica que presenta un medio al paso de la corriente eléctrica.
La unidad de medida normal es Ohm x m≤, y se refiere a la resistencia
que presenta al paso de la corriente eléctrica un cubo de un metro cuadrado
de sección y un metro de longitud, esto es en el caso de los metales. Para
analizar la resistividad en el suelo son aplicables las ecuaciones que a
continuación se detallan.
3.1) RESISTIVIDAD DEL SUELO Y ELEMENTOS RELATIVOS A LA
RESISTIVIDAD DE ESTE: La resistividad del suelo es la resistencia en ohm
que ofrece al paso de la corriente eléctrica un volumen de suelo
correspondiente a una sección unitaria y a una longitud unitaria, de acuerdo con
la siguiente expresión:
(III.1)
xRxAπρ 2=
46
Donde para un volumen de suelo dado, tenemos que:
ρ = Resistividad en ohm ξ metro.
R = Resistencia del instrumento en Ω
A = Longitud en metros
La unidad de medida a utilizar será el ohm ξ metro.
Resistividad aparente
Corresponde al parámetro representativo del comportamiento eléctrico de un
suelo compuesto de múltiples estratos de diferente resistividad cada uno.
Factor de reflexión
Es la relación existente entre la resistividad específica del suelo de dos estratos.
(III.2)
donde:
K = factor de reflexión
P1 = resistividad específica del estrato 1
P2 = resistividad específica del estrato 2
)(( )12
12PPPPK
+−
=
47
Subsuelos bi-estratificados
Son aquellos suelos cuyo comportamiento al paso de una corriente eléctrica
puede ser modelado en forma similar al de un suelo compuesto por un primer
estrato de resistividad homogénea P1 y espesor H, y un segundo estrato de
resistividad P2 y espesor infinito.
Espesor del primer estrato
Es la profundidad en la cual finaliza el primero y comienza el segundo estrato
de un suelo de características bi-estratificadas.
Línea de medición
Es una línea recta demarcada en el sitio de medición, a lo largo de la cual se
colocan y desplazan los electrodos auxiliares de medición.
Electrodos puntuales
Son aquellos que ocupan una extensión reducida de espacio horizontal.
Electrodos distribuidos
Son aquellos que ocupan una considerable extensión de terreno horizontal.
48
Electrodos auxiliares de medición
Son varillas metálicas comúnmente de cobre, acero galvanizado o acero
revestido en cobre, utilizadas para completar el circuito de corriente o actuar
como sonda de tensión entre mediciones de resistividad de suelo y/o resistencia
de puesta a tierra.
Sistema de puesta a tierra
Es un conjunto de electrodos de puesta a tierra interconectados entre sí,
formando un elemento equipotencial, que actúan de forma integral.
El reconocimiento mediante resistividad eléctrica constituye una
operación geofísica exploratoria, en la cual las mediciones de la resistividad de
la tierra se realizan en la superficie del terreno.
Los valores relativos de la resistividad eléctrica, pueden interpretarse,
bajo ciertas condiciones, en función de la geología general del subsuelo hasta
profundidades limitadas no más allá de los 200 metros. El método se emplea
desde 1930.
49
Diversos tipos de materiales terrestres muestran por lo general cierto
rango de valores de la resistividad eléctrica como los que se presentan a
continuación:
Naturaleza del suelo Resistividad ρE de la tierra en
Ωm.
Terreno pantanoso 8 ... 60
Suelo cultivable
Terreno arcilloso 20 ... 300
Gravilla húmeda
Terreno arenoso húmedo 200 ... 600
Terreno arenoso seco 200 ... 2000
Gravilla seca
Suelo rocoso 300 ... 8000
Roca sana 10′ ... 10ℑ…
Tabla 1: resistividad ρE de la tierra para suelos diversos (extraído del manual de instrucciones para los medidores de tierra modelos
M5032/ M5033).
50
3.2) METODOS DE LÍNEAS EQUIPOTENCIALES
En estos métodos hay que introducir un campo artificial de corriente en
terreno. Se puede utilizar corriente alterna o continua y los electrodos se ponen
en contacto con el suelo, creando así un campo eléctrico. Este campo puede
ser normal figura (III.3.1) producido por dos electrodos puntuales
suficientemente alejados entre sí o el producido por dos largos hilos electrodos
paralelos que crean así un campo rectangular.
El método más frecuente consiste en clavar dos electrodos A y B (III.3.1)
unidos a un circuito de pilas o de generador de corriente con lo que se creará
un campo eléctrico. El circuito de medida comprende otros dos electrodos M y
N unidos a un potenciómetro y un galvanómetro con objeto de medir las
diferencias de potencial en diversos puntos.
Con el potenciómetro se miden milivoltios y está combinado con un
galvanómetro de de forma que permitirá la medición de ∆V y la intensidad I.
El electrodo M por ejemplo, queda fijo y el otro N se va clavando en sucesivos
puntos del suelo, hasta que el galvanómetro queda en cero y entonces el
potencia de ambos será el mismo.
51
La deformación de las líneas equipotenciales nos indicará la localización
de una masa de mineral o de roca, distinta del medio en el que se encuentra.
Actualmente existe un instrumento llamado Terrómetro, el cual tiene
incorporado ambos sistemas en uno solo, este permite determinar la caída de
voltaje de los electrodos internos M y N cuando se hace circular una corriente
por el terreno entre los dos electrodos exteriores, como lo indica la figura
(III.3.1) y calcular en forma interna la resistividad aparente del terreno la cual se
asocia a un tipo de suelo o elemento externo, determinando así la estratigrafía
del lugar y elementos extraños como rocas, minerales, agua, incluso fisuras en
rocas etc.
(El funcionamiento interno de dicho instrumento se detalla en el capítulo IV).
Fig. III.1. La resistividad aparente del terreno se determina midiendo la caida de voltaje entre dos electrodos interiores cuando se hace circular una corriente por el terreno entre los electrodos exteriores. La profundidad de sondeo varía con la separación entre electrodos. La disposición mostrada se conoce como configuración de Wenner
52
PROCEDIMIENTO DE MEDICION
La ley de Ohm está definida para un elemento que permite el paso de la
corriente A<<L. En Wenner se analizan formas especiales que se analizan a
continuación
Las mediciones de la resistividad se efectúan usando cuatro electrodos
colocados en el terreno. Luego se aplica una corriente a éste, mediante dos de
los electrodos y se observa la caida de potencial que tiene lugar en los otros
dos. El esquema mas generalizado es el de Wenner, con electrodos igualmente
espaciados a lo largo de una línea recta, como lo indica la figura (III.3).
53
La resistividad aparente se calcula mediante la caida de potencial, la
corriente que se aplicó y la separación de los electrodos, es decir, el principio
consiste en hacer circular una corriente eléctrica a través del suelo objeto del
estudio, aplicando una tensión entre dos electrodos auxiliares de corriente EC,
para medir la diferencia de potencial que se produce en el suelo, entre dos
sondas o electrodos auxiliares de tensión EP, dispuesto en línea recta entre los
electrodos de corriente y separados equidistantemente.
El cociente obtenido de dividir la tensión medida mediante este sistema,
entre los electrodos auxiliares de potencial y la corriente que fluye por le suelo,
es la resistencia que ofrece el suelo existente entre dichos electrodos al paso
de la corriente eléctrica.
La conversión del valor medido de la resistencia del suelo, en la
resistividad o resistencia específica del mismo es lograda aplicando la siguiente
ecuación:
(III.4)
ρ = Resistividad aparente del suelo, en ohm x metro.
R = Resistencia del volumen del suelo medido en ohm
A = Distancia de separación de los electrodos auxiliares de medición, en
metros.
xRxAπρ 2=
54
El valor que así se obtiene se asimila a la resistividad aparente de todo el
material terrestre por encima de los 200 metros que es proporcional a la
separación entre los electrodos. La resistividad aparente obtenida, se considera
como un promedio ponderado de las resistividades reales de los estratos
individuales contenidos hasta la profundidad de penetración de las mediciones
de resistencias.
En los materiales no uniformes no estratificados el factor de penetración
es igual a la penetración de los electrodos.
La penetración de los electrodos en tierra es de dos tercios de su longitud, es
decir, ⎪18 cm. dejando un tercio libre en superficie para conectar los
conductores.
El valor de resistividad medido para una separación de los electrodos de
medición, corresponde aproximadamente a la resistividad aparente del volumen
de suelo contenido en una semiesfera imaginaria de radio igual a la distancia de
separación entre los electrodos auxiliares de medición, cuyo centro está situado
en el punto central de ubicación de dichos electrodos.
Por lo tanto, para determinar la variación de la resistividad aparente
versus profundidad del suelo de un sitio en estudio, se deben efectuar varias
mediciones para distintas separaciones de los electrodos auxiliares de
medición, desplazando sobre una línea recta y mateniendolos equidistantes
entre sí.
55
Cuando varios estratos cercanos a la superficie tienen valores muy
diferentes de resistividad, el factor de penetración puede ser de solo una cuarta
parte de la separación entre los electrodos. La relación entre la profundidad de
penetración y la separación entre electrodos es en consecuencia una variable
que depende de las condiciones geológicas locales.
Cuando se utiliza el método de resistividad en la investigación de un área
determinada, se necesita obtener información adicional de verificación
geológica mediante perforaciones investigativas. Las profundidades y
espesores revelados por los registros de los agujeros de investigación, ayudan
a establecer ciertas reglas empíricas que permiten relacionar la resistividad
aparente con aquellas condiciones subsuperficiales conocidas en los puntos de
perforación.
Los estudios por medio de resistividad eléctrica pueden realizarse de dos
maneras: por el perfil de profundidad y por el de poligonal escalonada.
Los datos para el perfil de profundidad se obtienen mediante una sola
estación o sitio, tomando una serie de lecturas de resistencia a diferentes
separaciones de electrodos. La resistividad aparente se lleva luego a un gráfico
en función de la separación entre los electrodos, y la curva que resulta se
56
interpreta según las indicaciones geológicas. Cuando los datos son buenos, el
perfil corresponde a una curva suave.
La figura (III.3) muestra la comparación entre un perfil de profundidad
obtenido mediante mediciones de resistividad en superficie y el registro
eléctrico de una calicata de investigación perforando en el mismo sitio.
El procedimiento de la poligonal escalonada requiere tomar lecturas de
una serie de estaciones distribuidas a lo largo de varias líneas paralelas,
manteniendo en cada una de ellas, la misma separación entre electrodos.
Luego se pueden trazar perfiles de resistividad, mediante los datos obtenidos a
lo largo de cualquier línea que se desee, tal como se haría al tratar de
desarrollar una sección transversal de un valle fluvial. Sin embargo, las
determinaciones basadas solamente en resultados de resistividad de superficie,
son a menudo desalentadoras.
APLICACIONES
Las aplicaciones principales de los métodos eléctricos se encuentran en
minería, aguas subterráneas, ingeniería civil y en forma especial en
prospecciones petrolíferas. En esta última, la testificación eléctrica es un de las
57
ramas del mismo método que está mundialmente utilizada y ha producido un
cambio total en la técnica de los sondeos.
Los reconocimientos por resistividad eléctrica encuentran su mejor
aplicación en las exploraciones preliminares de áreas extensas, del orden de
mas de 8 hectáreas, en las que se busca un sustancial desarrollo de las aguas
subterráneas, respecto de este ultimo punto podemos decir que el método de
resistividad es el más adecuado para este tipo de investigación, ya que el único
parámetro físico que permite a priori diferenciar netamente una roca seca de
una roca impregnada de agua es su conductividad eléctrica y así poder
intensificar el estudio en zonas de mayor interés hidrológico.
Las estaciones se emplazan en una red que cubra el área. Se puede
usar una combinación del perfil de profundidad y de la poligonal escalonada.
Usando la verificación geológica mediante calicatas de investigación, se
selecciona el intervalo o intervalos que parecen más favorables y se miden sus
valores de resistividad aparente. Estas resistividades se llevan luego a un mapa
y se trazan las correspondientes curvas de isovalor.
58
3.3) DISPOSITIVOS ELECTRODICOS LINEALES
Son muy empleados los dispositivos en que los cuatro electrodos AMNB
se encuentran, por este orden, sobre una misma recta. Si además, los cuatro
electrodos se disponen simétricamente respecto de un centro O, tendremos un
dispositivo simétrico.
A M N B
O
a
L (III.5)
El coeficiente de dispositivo correspondiente puede calcularse por medio de la
ecuación
(III.6)
111112−
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +−−••=
BNANBMAMK π
59
Donde K es un coeficiente que depende únicamente de la geometría del
dispositivo electródico, y cuyas dimensiones, según se deduce, son las de una
longitud.
Pero en general, es más sencillo deducirla de la ecuación
(III.7)
Teniendo en cuenta que la adicción del electrodo B duplica el
potencial, dada la posición simétrica de este respecto de A y su signo opuesto.
Por lo tanto, el coeficiente de dispositivo habrá de ser la mitad que en la
ecuación (III.6), puesto que ρ no ha variado. Tendremos, pues,
(III.8)
3.4) DESCRIPCIÓN EL METODO DE WENNER
Si las distancias entre electrodos contiguos son iguales, AM = MN = NB o sea r
= a resulta el dispositivo llamado Wenner, muy usado en los países
anglosajones y ampliamente desarrollado en esta memoria. Sustituyendo en la
ecuación (III.8) se obtiene
IV
aarr ∆
•+
•=)(2 πρ
IVaa
∆•= πρ 2
IV
aarr ∆
•+
=)(πρ
60
(III.9)
El coeficiente del dispositivo Wenner es, pues, K = 2 Π a.
Si llamamos L a la distancia OA = OB la expresión (III.7) tomará la forma
(III.10)
que es la formula general para dispositivos lineales simétricos.
El esquema general del Método de Wenner se sintetiza en el siguiente
esquema
(figura III.5.1):
(III.5.1)
IaVaLa
∆•⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
4
22πρ
61
3.5) METODO SCHLUMBERGER
Él mas usado de estos dispositivos es el de Schlumberger. Se trata en
realidad de un dispositivo limite que aunque irrealizable prácticamente de modo
riguroso, presenta grandes ventajas teóricas, y puede llevarse a la practica con
suficiente aproximación. La idea de Schlumberger es hacer que la distancia a
que separa los electrodos M y N tienda a cero. El segundo miembro de la
ecuación (III.10) no tiende sin embargo, a infinito, pues ∆V decrece al mismo
tiempo que a. tendremos pues,
(III.11)
ya que el limite de ∆V/a cuando a tiende a cero, es el gradiente del potencial, o
sea el campo.
La idea de Schlumberger consiste pues, en utilizar una distancia MN = a
muy corta, del tal modo que pueda tomarse como válida la ecuación (III.11). Los
desarrollos teóricos se establecen suponiendo que lo que medimos realmente
es el campo E, el cual en la practica, se toma igual a ∆V/ a. Es decir que, si bien
en la teoría matemática se emplea la formula (III.11) en las observaciones de
campo la que se utiliza realmente es
IEL
aV
IL
aIVaL limlim
aaa
2
0
22
2
0
14
πππρ =∆
=∆
•⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
→→
62
(III.12)
por lo que el error que se comete al emplear esta expresión es sólo el que
proviene de despreciar el termino a2 / 4 en el paréntesis de la ecuación (III.10).
Este error es muy pequeño. En las mediciones de campo suele tomarse la
norma MN≤AB/5. Como MN = a y 2 L=AB, el error relativo será
(III.13)
para MN = AB / 5.
Normalmente, MN es mucho más pequeño respecto de AB, y el error será muy
reducido. Por otra parte, la precisión de las mediciones geoeléctricas de campo
esta muy limitada por heterogeneidades irrelevantes del terreno (ruido) por lo
que no puede exigírseles gran exactitud.
En resumen, podemos decir que el dispositivo Schlumberger es un dispositivo
lineal simétrico en el que la distancia MN e muy pequeña (menor o igual a una
quinta parte de la distancia AB).
En ciertos casos, el electrodo B se lleva a gran distancia de los demás de modo
que no influya sobre el valor ∆V observado. Se tiene entonces el dispositivo
IaVLa
∆= 2ρ
%42
4 2
2
222
=⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−−
≤La
L
aLLη
63
denominado Schlumberger asimétrico, o medio Schlumberger cuyo coeficiente
de dispositivo será, lógicamente, el doble del usual, esto es,
(III.14)
Estos dispositivos se llaman también trielectródicos.
IaVLa
∆= 22πρ
64
3.7) INSTRUMENTACION
El Terrómetro es un instrumento que está diseñado de modo que la relación
entre la caida de potencial y la corriente aplicada, se lea directamente en
ohmios, como una resistencia ver figura (III.15)
(III.15)
Estos instrumentos se caracterizan por disponer de su propia fuente de
alimentación, dispositivos de medición y accesorios, a la vez que son portátiles.
Los equipos más comunes y prácticos de utilizar son los de tipo
electromecánicos, que funcionan basándose en el principio de “Balance Nulo” y
los electrónicos, basados en el principio de “Comparación de Tensión”.
65
II.7.1) INSTRUMENTO ELECTROMECÁNICO
(III.16)
En la fig. (III.16) se muestra un esquema eléctrico de uno de los instrumentos
electromecánicos típicos, siendo su funcionamiento el siguiente:
La fuente de alimentación al circuito de “Inyección de corriente”, está formada
por un grupo de baterías (B) que alimentan a la bobina de un multivibrador
electromecánico (V) y al devanado primario de un transformador de pulsos (T),
controlado por un pulsador de encendido manual. Estos elementos tienen la
función de producir corriente alterna en forma de una onda cuadrada, a partir de
las baterías antes indicadas, a una frecuencia que se encuentra entre 70 y 110
Hz, de acuerdo a criterios particulares de cada fabricante. El propósito de
utilizar corriente alterna a una frecuencia distinta de 60 Hz. O sus armónicas, es
66
el de crear condiciones que faciliten el bloqueo en el circuito de medición de
corrientes parásitas de frecuencia industrial y sus armónicas, a fin de evitar
errores de medición debidos a superposición de este tipo de señales con las
realmente producidas por el equipo.
La tensión alterna de una onda cuadrada que se induce en el devanado
secundario del transformador, constituye la fuente de energía de un circuito,
constituido por el electrodo auxiliar de corriente, conectado al terminal A del
equipo, el suelo, el electrodo conectado al terminal B y a una resistencia interna
del tipo variable con dial calibrado, la cual está asociada al devanado primario
del transformador multiplicador de escala (T2), cuyas magnitudes son
comparadas en el circuito de medición.
El circuito antes descrito es denominado “Balance Nulo”, debido a que la
indicación real de la resistencia del suelo a medir es obtenida luego de mover el
dial, de la resistencia variable (R1), hasta lograr que el galvanómetro esté
cerrado, indicando que no hay circulación de corrientes por él. Esta condición
es lograda cuando la tensión entre los terminales del devanado secundario del
transformador multiplicador de escala (T2), es igual a la tensión entre los
terminales M y N del equipo; lo que significa que la resistencia variable interna a
alcanzado un valor igual al de la resistencia ohmica del volumen de suelo
comprendido entre los electrodos auxiliares de medición de tensión. El valor de
67
la resistividad correspondiente es obtenido luego de aplicar la ecuación de
Wenner.
El hecho de no existir circulación de corriente por el circuito de medición
de tensión cuando es logrado el balance de las resistencias, hace que la
medición sea independiente de la resistencia a tierra de los electrodos
auxiliares de tensión, así como la resistencia del conductor utilizado en este
circuito. El efecto de la resistencia a tierra de los electrodos auxiliares de
corriente y del conductor correspondiente es generalmente nulo, ya que, de
acuerdo a lo antes indicado, el principio de operación del instrumento está
basado en la comparación entre la tensión que aparece en el suelo y la que
experimenta la resistencia variable interna, independientemente de la magnitud
de la corriente circulante. Sólo en casos de resistencias de lazo
extremadamente altas en el circuito de corriente, se presentan problemas de
insensibilidad del equipo, porque a pesar del desbalance de tensión entre las
resistencias calculadas, la magnitud de la corriente circulante por el
galvanómetro, no es suficiente para producir su deflexión.
68
III.7.2) INSTRUMENTO ELECTRONICO
Fig.(III.17)
A= Instrumento indicador
AMP = Amplificador
C = Comparador
F = filtro decrónico
EC = Electrodo auxiliar de corriente
EP = Electrodo auxiliar de potencia
RREF = Potenciómetro de comparación
69
En la figura (III.17) se muestra el diagrama en bloque de uno de los
instrumentos electrónicos típicos, siendo su funcionamiento el siguiente:
El dispositivo (G) representa un generador de onda cuadrada, el cual es
alimentado por un grupo de baterías, produciendo una tensión alterna de hasta
300 voltios, dependiendo de los criterios del fabricante y condiciones de
operación. Este elemento hace circular una corriente eléctrica a través del
electrodo auxiliar conectado al terminal H, el suelo, el electrodo conectado al
terminal EX y el potenciómetro con dial calibrado.
La corriente circulante por el suelo originada por este circuito, produce
una diferencia de potencial entre los electrodos conectados a los terminales ES
y S, así como en el potenciómetro, cuyas magnitudes son comparadas en el
circuito de medición.
El circuito de medición del instrumento está constituido en primer termino
por un dispositivo comparador de tensión (C), el cual produce una señal de
salida proporcional a la diferencia de potencial existente entre la tensión que
aparece en el suelo entre los electrodos conectados a los terminales ES y S y la
que aparece en el potenciómetro del equipo. El voltaje de salida de los
electrodos auxiliares P1 y P2 tiene la función de actuar como ondas de tensión,
destinadas a sensar la diferencia de potencial que se origina en el suelo, como
consecuencia de la circulación de corriente inyectada a este.
70
El condensador C tiene la finalidad de impedir la circulación de corriente
continua proveniente de cualquier fuente parásita externa. El arreglo formado
por los contactos del multivibrador, el galvanómetro y las resistencias
limitadoras, tiene la finalidad de impedir la circulación por el circuito de medición
de corrientes del tipo alterno, que no se encuentren en sincronismo con la
corriente circulante por el circuito de inyección de corriente. De esta manera, es
bloqueada cualquier señal de corriente parásita de régimen alterno, proveniente
de fuentes externas. El circuito antes descrito se denomina “Comparación de
Tensión”.
La alta impedancia interna que caracteriza los dispositivos electrónicos
utilizados por el equipo, hace despreciable el efecto de la resistencia del cable y
la resistencia a tierra de los electrodos de potencial. Al igual que en el caso de
los instrumentos electromecánicos, el efecto de la resistencia a tierra de los
electrodos auxiliares de corriente y del conductor correspondiente, es
generalmente nulo, ya que de acuerdo a lo antes indicado, el principio de
operación del instrumento está basado en la comparación entre la tensión que
aparece en el suelo y la que experimenta la resistencia variable interna,
independientemente de la magnitud de la corriente circulante. Solo en caso de
resistencia de lazo extremadamente altas en el circuito de corriente se
presentan problemas de que, pese a existir desbalance de tensión ente las
71
resistencias comparadas, la magnitud de la corriente circulante por el
instrumento indicador no es suficiente para causar deflexión a este.
3.8) MATERIALES UTILIZADOS EN LA PROSPECCION
(III.18)
• Terrómetro electrónico modelo M5033 (figura III.18), 4 electrodos o
conductores que poseen un largo de 25 centímetros y un diámetro de ⎪
2,0 centímetros cada una; su material es de cobre galvanizado, Cable
flexible de 4 colores distintos (el largo de este depende de la profundidad
de la prospección), 4 caimanes, cal para demarcación, huincha de 30
metros, estacas de madera, 1 a 2 combos.
72
CAPITULO IV. ENSAYOS DE PERFILES ELECTRICOS PARA
UBICACIÓN DE POZOS DEL TIPO A.P.R. EN LA VII REGION
Antecedentes
El ensayo de perfilaje eléctrico de Pozos del cual trata el presente capitulo, fue
realizado por el Departamento de Obras Hidráulicas del Ministerio de Obras
Públicas en la Provincia de Cauquenes.
El ensayo consistió específicamente en lo siguiente:
1°.- en perfilajes eléctricos realizados por el método de Wenner,
básicamente, el ensayo estuvo orientado a apreciar la efectividad de la
respuesta de las herramientas de medición de la resistividad del terreno
en la determinación de presencia de agua intersticial en las formaciones
estudiadas por los sondajes y la estratificación real de la zona de
estudio. (foto en terreno)
73
TRABAJO DE CAMPO
RECONOCIMIENTO DEL TERRENO:
1. El método de prospección se puede realizar con un mínimo de 2 personas:
un operario y un profesional a cargo de las mediciones.
2. Se procede a reconocer la zona de estudio, se realiza una monografía del
lugar y se determina la ubicación, dirección y cantidad de líneas de
medición de resistividad dependiendo del área y la profundidad del ensayo.
3. A través del método radiestésico se recorre en su totalidad la zona en
estudio en diferentes direcciones y se procede a determinar los posibles
curso de aguas subterráneas señalando la dirección de las aguas, su origen,
ya sea salino o dulce y el caudal aproximado.
4. Luego se procede a realizar la demarcación de la zona de medición. Se
recomienda que la dirección en la medición de resistividad sea en sentido
Noreste. Como lo indica la figura (IV.1)
(IV.1)
74
Posteriormente se colocan las estacas en forma de una malla (fig. IV.2). Las
estacas fueron separadas cada 10, 20 y 30 metros cubriendo un área de
30x30 m., 60x60 m. y 90x90 m. respectivamente dependiendo del sector a
estudiar (Rahue, Cabrería, Sauzal y Reloca)
30 m
30 m
(IV.2)
75
Cada línea de medición será demarcada con la ayuda de una cinta métrica y
cal espacialmente los vértices de la malla, el lugar de posterior colocación de
los electrodos auxiliares de medición.
La penetración de los electrodos en tierra es de dos tercios de su longitud, es
decir, ⎪18 cm. dejando un tercio libre en superficie para unir los conductores
hasta el instrumento.
5. Para el primer perfil de mediciones se ubican los electrodos de corriente
según el arreglo de Wenner con el objetivo principal de delimitar la
distribución de los estratos y detectar la presencia de acuíferos
6. Se procede a instalar los electrodos a una cierta distancia (a) (figura III.5.1)
tomando como eje el centro de la línea.
7. La longitud (a) se fue incrementando cada 1 metro y en algunos casos 2
metros hasta llegar a la profundidad requerida en cada sector estudiado.
8. A continuación se muestra un ejemplo de demarcación para la zona
incrementando la distancia (a) cada 5 metros donde el electrodo n°10
representa el centro del sistema o perfil (figura IV.3):
76
PUNTOS DE UBICACION
DISTANCIA ENTRE ELCTRODOS EN
METROS 8 – 9 – 10 – 11 (rojo) 5
7 – 9 – 11 – 13 (verde) 10 5 – 8 – 11 – 14
(amarillo) 15
4 – 8 – 12 – 15 (celeste)
20
2 – 7 – 12 – 17 (fucsia) 25 1 – 7 – 13 – 19
(naranjo) 30
(IV.3)
9. Luego de realizar las mediciones en una línea se ubican los electrodos en
líneas paralelas en la misma posición y espaciado del estudio anterior.
Posteriormente se instalan los electrodos en líneas de dirección
perpendicular a las anteriores, generando así una malla de resistividad.
10. Los datos recogidos en cada perfil serán indicados en planilla de registro de
resultados como zona norte, zona sur, zona este o zona oeste según
corresponda.
77
REGISTRO DE MEDICION DE RESISTIVIDAD
LUGAR DE MEDICIÓN ________________________________________________________________
DIRECCION DE LA MEDICIÓN __________________________________________________________
RESPONSABLES ____________________________________________________________________
UNIDAD _______________________________________________ FECHA ______________________
PUNTOS DE
MEDICION
DISTANCIA ENTRE
ELECTRODOS (d) (m)
RESISTENCIA
(Ohm)
RESISTIVIDAD
(Ohm x m)
OBSERVACION
ES
a) Lugar de medición: Corresponde a la ubicación geográfica exacta del área de
estudio.
b) Dirección de la medición: Se debe indicar la dirección de la instalación en
que fue tomada la medición, ejemplo Norte-Sur, Sur-Este, etc.
c) Responsables: Personas a cargo de la medición.
d) Unidad: Indicar el departamento o sección a que pertenece el personal a
cargo de la medición.
e) Fecha: Día, mes y año en que fueron realizadas las mediciones.
78
11. Se debe tener en consideración que la profundidad del estudio dependerá
de las condiciones superficiales de la zona, ya que en la superficie se
necesita tres veces más la distancia que la profundidad de ésta, es decir,
se requiere un estudio de 30 metros de profundidad, necesitaré un área de
despeje superficial de 90 metros.
12. Una vez realizadas las mediciones se procede a asociar los valores de
resistividad a los distintos materiales encontrados, obteniendo entonces un
registro de resistividad en función de la profundidad.
79
APLICACIONES
El registro de resistividad permite obtener información cuantitativa y
cualitativa sobre los siguientes aspectos geológicos:
1. Salinidad de aguas de la formación: La salinidad contribuye fuertemente a
bajar la resistividad de las aguas. Mientras mayor sea la cantidad de iones
salinos disueltos, con mayor facilidad se conducirá la corriente eléctrica. El
registro permite distinguir entre agua dulce y salina.
2. Permite la identificación del contacto entre formaciones de diferente
resistividad, y por lo tanto, ayuda en la identificación estratigráfica de una
columna litológica perforada sin testigos confiables, siendo posible
distinguir grandes unidades litológicas con características de salinidad de
aguas, porosidad o saturación determinadas.
3. Presencia de fracciones de minerales conductores como elementos
nativos, y sulfuros metálicos que pueden contribuir a bajar la resistividad
de las formaciones.
4. Ubicación de zonas saturadas de agua: la fracción de roca sólida de una
formación presenta resistividades muy altas, la cual disminuye en
proporción directa con la cantidad de poros rellenos con agua de
formación en función de su salinidad.
5. Esta herramienta es de gran utilidad para realizar correlaciones
estratégicas entre sondajes, debido a que generalmente las interfaces de
los estratos quedan bien definidas.
80
CAPITULO V. RESOLUCION Y ANALISIS DE DATOS
5. 1 RESUMEN GENERAL DE LAS ÁREAS DE ESTUDIO Y ANÁLISIS DE LOS
RESULTADOS
El área de estudio para los ensayos de Perfiles eléctricos comprende parte de
la zona costera de la VII Región del país, en la Provincia de Cauquenes,
específicamente las localidades de Rahue, Cabrería, Sauzal y Reloca
Estos sondajes tenían las siguientes características:
Localidad Area de estudio (m2) Profundidad (m)
Rahue 30 10
Cabrería 60 20
Sauzal 60 20
Reloca 90 30
81
INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES POR
LOCALIDAD RAHUE
Zona ubicada 4.2 kilómetros al nor-oeste del cruce hundido en la ruta M50 que
une Chanco con Cauquenes en la VII Región. Sector emplazado en el valle
interior junto a la carretera a 3 kilómetros de la costa.
Basada en los estudios de resistividad para la ubicación de posibles cursos de
agua en el predio, con una profundidad de hasta 10 metros en un radio de 30
metros aprox, ubicado al pie de un cerro. El tipo de terreno que se presenta es
en casi la totalidad del sector estudiado corresponde a suelo arcilloso, existe un
afloramiento de roca entre los dos y los cuatro metros se presenta un curso de
agua a los 8 metros de profundidad y 17 metros del eje de la carretera. Debido
a la superficialidad de la napa y la ubicación geográfica de ésta entre bosque de
eucaliptos no se recomienda realizar perforaciones en dicha zona puesto que
es poco probable que sea un escurrimiento de agua mas bien por ser terreno
arcilloso sobre y bajo el curso de agua solamente es un bolsón de agua o
simplemente humedad acumulada y no presenta las características necesarias
para la construcción de un pozo del tipo A.P.R. (Ver tabla V.4)
82
CABRERIA
Zona ubicada 5 kilómetros al nor-oriente de Cauquenes, entrando por el
kilometro 19 de la ruta M50 que une Chanco con Cauquenes en la VII Región.
Sector emplazado en la cordillera de la costa aledaña a quebradas con
posibilidades de ubicación de napas profundas.
Basada en los estudios de resistividad para la ubicación de posibles cursos de
agua en la Escuela Básica del sector, con una profundidad de hasta 20 metros
en un radio de 80 metros aprox. no se encuentran fisuras en las rocas ni napas
subterráneas que sirvan para la ejecución de un pozo.
El tipo de terreno que se presenta es en casi la totalidad del terreno estudiado
es de roca del tipo basalto y caliza con presencia de arcillas y cuarzo.
Por lo anterior no es recomendable realizar perforaciones en dicha zona sin
descartar un nuevo estudio en sectores de quebradas colindantes que
presentan gran posibilidad de cursos de agua subterráneas debido a la gran
necesidad de agua potable en la zona. (ver Tabla V.5)
83
SAUZAL
Zona ubicada 5 kilómetros al noreste de Cauquenes en la ruta 128 que
une Parral con Cauquenes en la VII Región. Sector emplazado en el valle
interior junto a la carretera, también conocido como el cruce de la Virgen.
Basada en los estudios de resistividad para la ubicación de posibles cursos de
agua en el predio del sector, con una profundidad de hasta 20 metros en un
radio de 80 metros aprox. hay posible afloramiento de aguas subterráneas
determinando sus coordenadas que sirven para la ejecución de un pozo del tipo
APR.
El tipo de terreno que se presenta es en casi la totalidad del terreno estudiado
es de suelo cultivable arcilloso húmedo y seco con algunas zonas pantanosas
a los 4 metros.
Por lo anterior se recomienda realizar perforaciones en dicha zona determinado
dos puntos uno a no más de 6 metros de la línea de cierre y el otro a 30 metro
de ésta hacia el interior de la propiedad descartándose este último por estar a 5
metros aproximado de un pozo existente en dicha propiedad (como anexo en
este pozo se encontró agua a los 4 metros de profundidad). (ver tabla V.6)
84
RELOCA
Zona ubicada 13 kilómetros al nor-oeste de Chanco en la ruta M50 que une
Chanco con Pahuil en la VII Región. Sector emplazado en el valle interior junto
a la carretera a 2 kilómetros de la costa.
Basada en los estudios de resistividad para la ubicación de posibles cursos de
agua en el predio de Don Javier Montecinos, con una profundidad de hasta 20
metros en un radio de 100 metros aprox, ubicado entre el estero Reloca y un
tranque, el terreno presenta todas las características para realizar un pozo. El
tipo de terreno que se presenta es en casi la totalidad del sector estudiado es
de suelo cultivable arcilloso húmedo y arenoso húmedo con algunas zonas
pantanosas a los 2 metros; casi no presenta afloramientos de roca por lo cual
es un terreno blando.
Debido a la superficialidad del agua y a la presencia de gran cantidad de
perforaciones provocadas por acción de cierto organismo, el resultado del
estudio se presenta alterado, por ende los resultados obtenidos en Reloca no
concuerdan con la realidad, marcando una resistividad por sobre los 10.000
ohm por metro lo que caracteriza a la roca ígnea; debido a lo anterior no se
anexó tabla de datos para esta zona en particular.
85
Pese a lo anterior se logró determinar la zona en donde se presume un curso
de agua a una profundidad de no más de 9 metros.
Por todo lo anterior se recomienda realizar perforaciones en dicha zona
determinado un punto a no más de 15 metros de la línea de cierre en las
coordenadas que se señalaran al momento de la perforación.
86
ANEXO
Tabla V.1: Valores de resistividades aparentes para cada sondaje a diferentes
profundidades en ohm x m en Rahue.
Profundidad (m) L1 L2
2 2249 64
4 2790 98
6 83 84
8 2 0
10 99 101
Tabla V.2.1: Valores de resistividades aparentes para cada sondaje a diferentes
profundidades en ohm x m en Cabrería (dirección Norte-sur).
Profundidad
(m)
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10
2 4524 393 364 543 602 39584 391 276 205 263 4 11310 1 327 357 324 356 380 327 294 25 6 22544 337 334 1 336 379 396 369 319 315 8 24630 12390 379 0 126 393 357 341 319 126
10 18535 11090 397 374 355 368 399 12 41017 42977 14 68436 113035 16 32974
Tabla V.2.2: Valores de resistividades aparentes para cada sondaje a diferentes
profundidades en ohm x m en Cabrería (dirección Oeste-este).
87
Profundidad (m)
f g h i j k l m n ñ o
2 1382 535 470 412 0 3387 2168 2394 2099 1816 2526 4 392 318 421 797 449 6220 5931 11435 11335 12189 5994 6 447 57 401 877 360 9444 8426 9199 9538 6277 33741 8 3189 392 1483 20910 25434 37699 19604 32999 33175 19553
10 26138 20295 25510 12 48594 21112 14 15658 16 38353 18 203575
Tabla V.3: Valores de resistividades aparentes para cada sondaje a diferentes
profundidades en ohm x m en Sauzal (dirección Sur-Norte).
Distancia
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11
2 80 40 21 38 39 45 11 74 3 155 44 39 122 68 64 91 56 113 65 31 6 170 101 88 126 183 133 149 90 24 26 8 9 358 184 106 224 430 241 216 180 9 12 4 12 231 349 294 270 339 160 9 6 15 234 233 281 211 431 245 18 475 1018 308
Tabla V.4: Registro detallado de mediciones de resistividad en los distintos
sondajes (Rahue)
88
REGISTRO DE MEDICION DE RESISTIVIDAD
LUGAR DE MEDICIÓN ___RAHUE, CAUQUENES VII REGION_____________
DIRECCION DE LA MEDICIÓN ___ESTE OESTE__________________________
RESPONSABLES __CLAUDIA CANDIA P.________________________________
UNIDAD ______DEPTO. OBRAS HIDRAULICAS, MOP___________________ FECHA 10 DE OCTUBRE 2000____
PUNTOS DE
MEDICION
DISTANCIA ENTRE
ELECTRODOS (d) (m)
RESISTENCIA
(Ohm)
RESISTIVIDAD
(Ohm x m)
OBSERVACIONES
L1 2 179 2249 suelo rocoso
L1 4 111 2790 suelo rocoso
L1 6 2.2 83 terreno arcilloso
L1 8 0.04 2 posible napa o acuífero
L1 10 1.58 99 terreno arcilloso
L2 2 5.09 64 terreno arcilloso
L2 4 3.88 98 terreno arcilloso
L2 6 2.24 84 terreno arcilloso
L2 8 0.0 0 posible napa o acuífero
L2 10 1.61 101 terreno arcilloso
Nota: Por ser un sector boscoso se pudo realizar el estudio solo en dos líneas
de tierra lo que fue suficiente para determinar las características del terreno a
una profundidad de no más de 10 metros por razones de espacio y dificultad
geográfica.
89
Tabla V.5: Registro detallado de mediciones de resistividad en los distintos
sondajes (Cabrería)
REGISTRO DE MEDICION DE RESISTIVIDAD
LUGAR DE MEDICIÓN: CABRERIA, CAUQUENES VII REGION_____________________________________
DIRECCION DE LA MEDICIÓN ___SUR -NORTE____________________________________________________
RESPONSABLES __CLAUDIA CANDIA P.__________________________________________________________
UNIDAD ______DEPTO. OBRAS HIDRAULICAS, MOP_____________________ FECHA 15 DE OCTUBRE 2000
PUNTOS DE
MEDICION
DISTANCIA ENTRE
ELECTRODOS (d) (m)
RESISTENCIA
(Ohm)
RESISTIVIDAD
(Ohm x m)
OBSERVACIONES
1 2 720 4524 rocoso (grauvaca)
1 4 900 11310 Roca ígnea
1 6 1196 22544 Roca ígnea
1 8 980 24630 Roca ígnea
1 10 590 18535 Roca ígnea
1 12 1088 41017 peña (basalto)
1 14 1556 68436 peña (basalto)
2 2 62.6 393 rocoso (dolomitas)
2 4 0.05 1 posible napa o acuífero
2 6 17.9 337 rocoso (dolomitas)
2 8 493 12390 rocoso (peridotita)
2 10 353 11090 rocoso (peridotita)
2 12 1140 42977 peña (basalto)
2 14 2570 113035 peña (basalto)
2 16 656 32974 Roca ígnea
90
3 2 57.9 364 rocoso (dolomitas)
3 4 26 327 rocoso (dolomitas)
3 6 17.7 334 rocoso (dolomitas)
3 8 15.08 379 rocoso (dolomitas)
4 2 86.5 543 arenoso húmedo
4 4 28.4 357 rocoso (dolomitas)
4 6 0.05 1 napa superficial
4 8 0 0 napa superficial
5 2 95.8 602 Sedim., gravilla seca
5 4 25.8 324 rocoso (dolomitas)
5 6 17.8 336 rocoso (dolomitas)
5 8 5 126 arcilloso
6 2 6300 39584 Roca ígnea
6 4 28.3 356 rocoso (dolomitas)
6 6 20.1 379 rocoso (dolomitas)
6 8 15.65 393 rocoso (dolomitas)
6 10 12.63 397 rocoso (dolomitas)
7 2 62.3 391 rocoso (dolomitas)
7 4 30.2 380 rocoso (dolomitas)
7 6 21 396 rocoso (dolomitas)
7 8 14.2 357 rocoso (dolomitas)
91
7 10 11.89 374 rocoso (dolomitas)
8 2 43.9 276 terreno arcilloso
8 4 26 327 rocoso (dolomitas)
8 6 19.56 369 rocoso (dolomitas)
8 8 13.57 341 rocoso (dolomitas)
8 10 11.29 355 rocoso (dolomitas)
9 2 32.6 205 terreno arcilloso
9 4 23.4 294 terreno arcilloso
9 6 16.93 319 rocoso (dolomitas)
9 8 12.71 319 rocoso (dolomitas)
9 10 11.71 368 rocoso (dolomitas)
10 2 41.8 263 terreno arcilloso
10 4 2 25 terreno pantanoso
10 6 16.72 315 rocoso (dolomitas)
10 8 5 126 terreno arcilloso
10 10 12.69 399 rocoso (dolomitas)
f 2 220 1382 Conglo. arenoso seco.
f 4 31.2 392 rocoso (grauvaca)
f 6 23.7 447 arenoso húmedo
f 8 127 3189 rocoso (peridotita)
g 2 85.1 535 arenoso húmedo
92
g 4 25.3 318 rocoso (grauvaca)
g 6 3 57 terreno pantanoso
h 2 74.8 470 arenoso húmedo
h 4 33.5 421 rocoso (grauvaca)
h 6 21.3 401 rocoso (grauvaca)
h 8 15.6 392 rocoso (grauvaca)
i 2 65.6 412 arenoso húmedo
i 4 63.4 797 Sedim., gravilla seca
i 6 46.5 877 sedimen, gravilla seca
i 8 59 1483 Conglo, arenoso seco.
j 2 0.01 0 agua superficial
j 4 35.7 449 arenoso húmedo
j 6 19.1 360 rocoso (grauvaca)
j 8 832 20910 Roca ígnea
j 10 832 26138 Roca ígnea
k 2 539 3387 rocoso (peridotita)
k 4 495 6220 rocoso (dolomitas)
k 6 501 9444 Roca ígnea
k 8 1012 25434 Roca ígnea
k 10 646 20295 Roca ígnea
k 12 1289 48594 peña (basalto)
93
k 14 356 15658 Roca ígnea
k 16 763 38353 peña (basalto)
k 18 3600 203575 peña (basalto)
L 2 345 2168 rocoso (dolomitas)
L 4 472 5931 rocoso (dolomita)
L 6 447 8426 Roca ígnea
L 8 1500 37699 peña (basalto)
L 10 812 25510 Roca ígnea
L 12 560 21112 Roca ígnea
m 2 381 2394 rocoso (dolomitas)
m 4 910 11435 Roca ígnea
m 6 488 9199 Roca ígnea
m 8 780 19604 Roca ígnea
n 2 334 2099 rocoso (dolomitas)
n 4 902 11335 Roca ígnea
n 6 506 9538 Roca ígnea
n 8 1313 32999 Roca ígnea
ñ 2 289 1816 Conglo, arenoso seco.
ñ 4 970 12189 Roca ígnea
ñ 6 333 6277 rocoso (dolomita)
ñ 8 1320 33175 Roca ígnea
94
o 2 402 2526 rocoso (dolomitas)
o 4 477 5994 rocoso (dolomita)
o 6 1790 33741 Roca ígnea
o 8 778 19553 Roca ígnea
Tabla V.6: Registro detallado de mediciones de resistividad en los distintos
sondajes (Sauzal)
REGISTRO DE MEDICION DE RESISTIVIDAD
LUGAR DE MEDICIÓN: SAUZAL, CAUQUENES VII REGION_______________________________________
DIRECCION DE LA MEDICIÓN ___SUR -NORTE_(a –j) OESTE_ESTE (1_11)______________________
RESPONSABLES __CLAUDIA CANDIA P.___________________________________________________________
UNIDAD ______DEPTO. OBRAS HIDRAULICAS, MOP______________________ FECHA 18 DE OCTUBRE 2000
PUNTOS DE
MEDICION
DISTANCIA ENTRE
ELECTRODOS (d) (m)
RESISTENCIA
(Ohm)
RESISTIVIDAD
(Ohm x m)
OBSERVACIONES
a 3 3.97 37 terreno pantanoso
b 3 5.49 52 terreno pantanoso
b 6 8.93 168 Cultivable, t. Arcilloso
c 3 13.48 127 Cultivable, t. Arcilloso
c 6 6.68 126 Cultivable, t. Arcilloso
c 9 5.97 169 Cultivable, t. Arcilloso
d 3 5.96 56 terreno pantanoso
95
d 6 7.5 141 Cultivable, t. Arcilloso
d 9 6.84 193 Cultivable, t. Arcilloso
e 2 6.67 42 terreno pantanoso
e 3 8.6 81 Cultivable, t. Arcilloso
f 3 8.26 78 Cultivable, t. Arcilloso
f 6 6.63 125 Cultivable, t. Arcilloso
f 9 19.74 558 Cultivable, t. Arcilloso
f 12 6.84 258 Cultivable, t. Arcilloso
g 3 3.72 35 terreno pantanoso
g 6 4.5 85 Cultivable, t. Arcilloso
g 9 9.5 269 Cultivable, t. Arcilloso
g 12 9.45 356 Cultivable, t. Arcilloso
g 15 5.52 260 Cultivable, t. Arcilloso
h 3 7.23 68 Cultivable, t. Arcilloso
h 6 56.8 1071 arenoso seco
h 9 1.44 41 terreno pantanoso
h 12 8.28 312 Cultivable, t. Arcilloso
h 15 6.52 307 Cultivable, t. Arcilloso
h 18 2.36 133 Cultivable, t. Arcilloso
i 3 14.37 135 Cultivable, t. Arcilloso
i 6 5.67 107 Cultivable, t. Arcilloso
96
i 9 7.62 215 Cultivable, t. Arcilloso
i 12 6.95 262 Cultivable, t. Arcilloso
i 15 7.21 340 Cultivable, t. Arcilloso
i 18 5.66 320 terreno pantanoso
j 3 2.93 28 terreno pantanoso
j 6 4.34 82 Cultivable, t. Arcilloso
j 9 6.27 177 Cultivable, t. Arcilloso
j 12 7.85 296 Cultivable, t. Arcilloso
1 2 10.2 64 Cultivable, t. Arcilloso
1 3 8.48 80 Cultivable, t. Arcilloso
1 6 8.23 155 Cultivable, t. Arcilloso
1 9 6 170 Cultivable, t. Arcilloso
1 12 9.5 358 arenoso húmedo
2 2 6.29 40 terreno pantanoso
2 3 4.65 44 terreno pantanoso
2 6 5.34 101 Cultivable, t. Arcilloso
2 9 6.52 184 Cultivable, t. Arcilloso
3 2 3.3 21 terreno pantanoso
3 3 4.1 39 terreno pantanoso
3 6 4.67 88 Cultivable, t. Arcilloso
3 9 3.76 106 Cultivable, t. Arcilloso
97
3 12 6.14 231 Cultivable, t. Arcilloso
3 15 4.96 234 Cultivable, t. Arcilloso
4 2 6 38 terreno pantanoso
4 3 12.98 122 Cultivable, t. Arcilloso
4 6 6.66 126 Cultivable, t. Arcilloso
4 9 7.91 224 Cultivable, t. Arcilloso
4 12 9.25 349 Cultivable, t. Arcilloso
4 15 4.95 233 Cultivable, t. Arcilloso
5 2 6.22 39 terreno pantanoso
5 3 7.26 68 Cultivable, t. Arcilloso
5 6 9.72 183 Cultivable, t. Arcilloso
5 9 15.2 430 arenoso húmedo
5 12 7.79 294 Cultivable, t. Arcilloso
5 15 5.97 281 Cultivable, t. Arcilloso
6 3 6.75 64 Cultivable, t. Arcilloso
6 6 7.07 133 Cultivable, t. Arcilloso
6 9 8.53 241 Cultivable, t. Arcilloso
6 12 7.16 270 Cultivable, t. Arcilloso
6 15 4.48 211 Cultivable, t. Arcilloso
6 18 8.4 475 arenoso húmedo
7 3 9.61 91 Cultivable, t. Arcilloso
98
7 6 7.9 149 Cultivable, t. Arcilloso
7 9 7.64 216 Cultivable, t. Arcilloso
7 12 9 339 arenoso húmedo
7 15 9.14 431 arenoso húmedo
7 18 18 1018 arenoso seco
8 3 5.9 56 terreno pantanoso
8 6 4.8 90 Cultivable, t. Arcilloso
8 9 6.36 180 Cultivable, t. Arcilloso
8 12 4.24 160 Cultivable, t. Arcilloso
8 15 5.2 245 Cultivable, t. Arcilloso
8 18 5.45 308 arenoso húmedo
9 2 7.2 45 terreno pantanoso
9 3 12 113 Cultivable, t. Arcilloso
9 5 1.54 24 terreno pantanoso
9 6 0.49 9 terreno pantanoso
9 9 0.33 9 terreno pantanoso
10 2 1.8 11 terreno pantanoso
10 3 6.86 65 Cultivable, t. Arcilloso
10 6 1.38 26 terreno pantanoso
10 9 0.44 12 terreno pantanoso
11 2 11.85 74 terreno pantanoso
99
11 3 3.24 31 terreno pantanoso
11 6 0.45 8 terreno pantanoso
11 9 0.15 4 terreno pantanoso
11 12 0.15 6 terreno pantanoso
100
CAPITULO VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1 VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL METODO DE WENNER
Ventajas
Una ventaja que tienen los métodos eléctricos sobre los gravimétricos y
magnéticos es el poder controlar la profundidad de penetración y en alguna de
las modalidades se llega a hacer de un modo bastante concreto, como ocurre
en el método de resistividad con el que se ha llegado hasta la técnica de los
sondeos eléctricos, llamados así porque de ellos pueden deducirse resultados
comparables a los sondeos mecánicos.
Desde el punto de vista económico, la principal ventaja de los métodos
eléctricos, es el reducido costo, no sólo en lo que a aparatos se refiere, sino
también en el trabajo de campo. Se pueden cubrir grandes extensiones de
terreno en un tiempo relativamente reducido y por un costo muy bajo. Por otro
lado ya se va generalizando por el mundo el no realizar perforaciones sin una
etapa previa de prospección geofísica y especialmente en aguas subterráneas,
el método eléctrico es el más usado.
101
En resumen, el objetivo que se persigue es el de permitir la exploración de un
área extensa con menor numero de perforaciones de las que se necesitarían si
se siguiera un programa de perforaciones al azar.
102
Limitaciones
1. El método eléctrico se diferencia de otros métodos como el magnético y
gravimétrico, en que éstos estudian las variaciones de ciertos campos
naturales del Globo terrestre; en cambio, el método eléctrico observa, salvo
excepciones las consecuencias de un campo artificial aplicado al suelo. La
teoría físico-matemática en que se basa, es además, considerablemente
más compleja que la teoría de la gravedad o la del magnetismo y ello hace
que los resultados que se obtienen en este método no sean tan concretos,
necesitándose una gran experiencia de campo y detenerse mucho en la
interpretación para realizarla de un modo satisfactorio.
2. Cuando los perfiles se realizan en fluidos de perforaciones muy salinos, o
en formaciones altamente resistivas, estos presentan curvas con muy poca
resolución respecto de la resistividad verdadera de la formación.
3. La profundidad de la prospección está directamente relacionada con el
espaciamiento de los electrodos, pero también está afectada por la
resistividad de la formación, ya que a mayor resistividad, más escasamente
penetra la corriente en ella.
4. Los perfiles resistivos no pueden realizarse en pozos entubados, o en pozos
vacíos.
5. Cuando el espesor de un estrato es menor que el espaciamiento entre
electrodos, la curva normal se distorsiona, produciéndose un efecto de
103
inversión, es decir, cuerpos muy resistivos aparecerán como altamente
conductivos.
Consideraciones a tomar
Ciertas condiciones de campo que podrían reducir el éxito de la exploración
mediante resistividad eléctrica son por ejemplo, la presencia de conductos
enterrados como tuberías y cables, además de vallas y postes metálicos, líneas
aéreas de transmisión eléctrica de alto voltaje ya que la presencia de dichos
objetos reduce falsamente los valores de resistividad aparente del suelo,
también el agua que percola a través del suelo después de la lluvia. Si el
terreno se halla congelado hasta una profundidad a la cual no hayan penetrado
los electrodos completamente, los datos que se obtengan podrían estar
errados.
En estos casos, debe procederse a seleccionar otro lugar de medición, próximo
al sitio de interés y con características lo más similares posibles, con el fin de
extrapolar los resultados obtenidos.
Existen ciertas épocas del año en las cuales se observan distorsiones en las
lecturas o mediciones del instrumento, este error varía entre ± 30 % de la
lectura real. Este error obedece a una distorsión sinusoidal como lo indica la
figura (VI.1).
104
Según esta, los meses del año más óptimos para realizar las mediciones sin
registrar estos errores serán en los meses de abril - mayo; y octubre –
noviembre.
(VI.1)
Resistividad ρE de la tierra en función de la estación anual y sin la influencia por
precipitaciones (profundidad enterrada de la forma de tierra < 1,5 m)
105
CONCLUSIONES
- Para efectos de los objetivos de estos sondajes, los resultados fueron
positivos ya que se logró determinar con exactitud la ubicación exacta de
los cursos de agua subterráneas y la estratigrafía del área de estudio, en
corto tiempo y sin necesidad de realizar perforaciones “ciegas” o sólo
basadas en la Radiestesia como funcionan algunas empresas nacionales
y extranjeras.
- Para los efectos prácticos sólo en un sector de los tres que se estudiaron
que es Rahue, presenta condiciones favorables para la perforación y
construcción de pozos del tipo A.P.R. A pesar que en los tres sectores en
los que se realizaron los sondajes el estudio readiestésico previo a la
prospección eléctrica arrojó resultados favorables para la perforación.
- La estratigrafía de las zonas en estudio están intrínsicamente ligadas con
la geología del lugar, ya que es posible realizar una hipótesis litográfica de
ésta, previo a los sondeos.
106
- De lo anterior se desprende entonces, que para realizar un estudio de
ubicación de napas subterráneas y estratigrafía en lugares donde se
necesita la construcción de pozos par el beneficio de la comunidad son
necesarios tres elementos básicos para el éxito del estudio, primero es un
reconocimiento previo del sector en estudio, por el método radiestésico,
segundo, realizar un sondaje eléctrico ya sea por el método de Wenner o
por el método de Schlumberger, y finalmente una correcta interpretación
geológica de los datos y asociación de los resultados obtenidos a los
diversos materiales de composición del subsuelo para su posterior
interpretación y determinar así los niveles freáticos y cursos de agua
subterráneas.
107
REFERENCIAS
1. Miguel Candia Díaz Planta externa,
2. Memoria Mariela Quezada Aguas Subterránea
3. José Cantos Figueroa, Catedrático Dr. Ingeniero de Minas Tratado de
Geofísica Aplicada,
4. Angel Molina Gajardo, Perfilaje Geofísico de Pozos, ensayos en minería
5. Laura Espaillat, Medición de resistividad del Terreno para sistemas de
puestas a tierra en instalaciones de telecomunicaciones, I Seminario
AHCIET sobre Protección Eléctrica de la Planta Telefónica. Asociación
Hispanoamericana de Centros de Investigación y Empresas de
Telecomunicaciones.
6. Juan Carlos Russo, Asociación Argentina de Radiestestesia.htm
7. Guillermo L. Allende, Derecho de aguas con acotaciones hidrológicas
(Aguas subterráneas), Editorial Universitaria de Buenos Aires Rivadavia
1971/73
8. Hernán Baeza S., Antecedentes sobre el agua subterránea en Chile,
Dirección de planeamiento del Ministerio de Obras públicas, edición abril
de 1963.
9. Ana m. Cabello Quiñones, efectos ambientales de la actividad económica
en la vertiente occidental de la cordillera de la costa, en las comunas de
constitución, empedrado y Cauquenes: VII Región del Maule, 1987.
108
10. Comisión nacional de riego, estudio Integral de Riego de la cuenca del
río Maule (prefactibilidad), Cedec 1977 Vol. 1
11. Alonso Arellano Baeza, Metodología del sondaje híbrido en la
prospección eléctrica, 2001.
109
ANEXO
PERFILES ESTRATIGRAFICOS
110
111
112
113
114
115
116
117
118
