UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIacuteA

Facultad de Ciencias

Escuela Profesional de Ingenieriacutea Fiacutesica

INFORME DE SUFICIENCIA

PARA OPTAR EL TIacuteTULO PROFESIONAL DE INGENIERO FIacuteSICO

ldquoPOLARIZACIOacuteN INDUCIDA Y RESISTIVIDAD ELECTRICA APLICADOS EN

LA PROSPECCIOacuteN MINERArdquo

Presentado por

Ray Joel Reyes Espinoza

Asesor

Dr Abel Gutarra Espinoza

LIMA - PERU

2011

RESUMEN

El presente informe muestra el uso de los meacutetodos eleacutectricos como son la polarizacioacuten

inducida y la resistividad eleacutectrica y su aplicacioacuten en la prospeccioacuten minera Mediante

estos meacutetodos se determinan las propiedades geoeleacutectricas del subsuelo resistividad

eleacutectrica y cargabilidad Las mediciones fueron realizadas en la superficie terrestre

utilizando la configuracioacuten polo - dipolo esto para distintas profundidades de

investigacioacuten

A partir de los datos adquiridos y con la ayuda de algoritmos de inversioacuten

implementados en los programas RES2DINV y RES3DINV se elaboraron modelos en

2 y 3 dimensiones respectivamente El resultado del modelo es presentado en

secciones que muestran la distribucioacuten de las propiedades eleacutectricas en el subsuelo

Debido a la relacioacuten que existe entre las propiedades eleacutectricas los tipos de rocas y

minerales del subsuelo podemos definir objetivos de intereacutes exploratorio que a la vez

son contrastados con estudios geoloacutegicos geoquiacutemicos y perforaciones

El informe presenta 4 casos distintos que muestran la utilizacioacuten de los meacutetodos

eleacutectricos en la prospeccioacuten minera Uno de los casos presentados es corroborado con

estudios geoquiacutemicos

Palabras claves polarizacioacuten inducida resistividad cargabilidad

INDICE1 INTRODUCCIOacuteN 1

11 Objetivos 2

2 FUNDAMENTO TEOacuteRICO 3

21 Meacutetodo de Resistividad 3

211 Resistividad de las rocas3

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos3

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo 5

214 Electrodo de corriente sobre la superficie6

215 Dos electrodos de corriente en la superficie7

216 Resistividad aparente9

217 Configuracioacuten de electrodos10

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida11

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas 11

222 Fundamento teoacuterico baacutesico 13

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO 15

31 Malla geofiacutesica15

32 Instrumentacioacuten16

321 Sentildeal transmitida 16

322 Paraacutemetros de registro 17

33 Configuracioacuten de electrodos 18

34 Preparacioacuten del terreno 19

35 Adquisicioacuten de datos 20

36 Control de calidad y procesamiento de los datos 21

4 RESULTADOS23

41 Caso 123

42 Caso 2 25

43 Caso 3 27

44 Caso 4 29

5 DISCUSIOacuteN31

51 Caso 131

52 Caso 2 33

53 Caso 3 35

54 Caso 4 37

6 CONCLUSIONES 43

7 REFERENCIAS 43

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p 4Figura 2 Punto de corriente en un medio homogeacuteneo5Figura 3 Punto de corriente sobre la superficie de un medio homogeacuteneo7Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de unmedio homogeacuteneo 8Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie deun medio homogeacuteneo9Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medioheterogeacuteneo10Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados10Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico 11Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida12Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana ypolarizacioacuten electroacutedica13Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales14Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N 60 t y separadascada 100 metros15Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor Walcer Tx-9000 16Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor 16Figura 15 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico 17Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments 18Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3 a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente 19Figura 18 Equipo DGPS Trimble 570020Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos 21Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)24Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)26Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)28Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)30Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1) 32Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2 ) 34Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3) 36Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4 ) 38Figura 28 Estudios geoquiacutemicos realizados en el caso 439Figura 29 Malla geofiacutesica de la cual forma parte la liacutenea de estudio del caso 440Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interiordel modelo 41Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad 42

Tabla 1 Paraacutemetros de registro 17Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1) 23Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2) 25Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)27Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)29

LISTA DE TABLAS

1 INTRODUCCION

Las rocas son materiales compuestos por varios minerales producto de distintos

procesos geoloacutegicos Los minerales son de gran importancia como materia prima para

la industria En la corteza terrestre existe una gran cantidad de minerales de los

cuales soacutelo un pequentildeo grupo tienen intereacutes econoacutemico por ser necesarios para la

industria mundial

Los minerales se encuentran distribuidos en forma heterogeacutenea sobre la tierra y su

ubicacioacuten implica teacutecnicas especiales conocidas como prospeccioacuten minera Con

aplicacioacuten de la geologiacutea y mineralogiacutea se pueden restringir zonas de prospeccioacuten

pero auacuten asiacute estas zonas pueden ser demasiado extensas para que las labores de

exploracioacuten como excavaciones y perforaciones sean praacutecticas y econoacutemicas Ademaacutes

que tanto la geologiacutea como la mineralogiacutea dependen de afloramiento de rocas que no

siempre se dan Por otra parte los yacimientos pueden encontrarse ocultos a

profundidades menores o mayores de la superficie en donde la mineralogiacutea y geologiacutea

pierden importancia es entonces donde la utilizacioacuten de meacutetodos geofiacutesicos entra en

escena

La prospeccioacuten geofiacutesica es un conjunto de teacutecnicas fiacutesicas y matemaacuteticas aplicadas a

la exploracioacuten del subsuelo por medio de mediciones realizadas en la superficie

terrestre Las rocas tienen una serie de propiedades fiacutesicas que pueden ser

detectadas y nos permite determinar el tipo de roca o estructura geoloacutegica asociada

Los principales meacutetodos geofiacutesicos empleados para la prospeccioacuten o exploracioacuten

minera del petroacuteleo o gas estaacuten divididas en gravimeacutetrico magneacutetico siacutesmico

eleacutectrico electromagneacutetico y radiactivo

Dentro del grupo de meacutetodos eleacutectricos destacan los meacutetodos de resistividad y

polarizacioacuten inducida que son dos de los meacutetodos maacutes utilizados en la actualidad por

ejemplo para la deteccioacuten de poacuterfidos de cobre [1]

En el Peruacute hay muchas empresas dedicadas a la exploracioacuten minera como es el caso

de VDG DEL PERUacute [2] que tiene maacutes de 15 antildeos utilizando estos meacutetodos

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

RESUMEN

El presente informe muestra el uso de los meacutetodos eleacutectricos como son la polarizacioacuten

inducida y la resistividad eleacutectrica y su aplicacioacuten en la prospeccioacuten minera Mediante

estos meacutetodos se determinan las propiedades geoeleacutectricas del subsuelo resistividad

eleacutectrica y cargabilidad Las mediciones fueron realizadas en la superficie terrestre

utilizando la configuracioacuten polo - dipolo esto para distintas profundidades de

investigacioacuten

A partir de los datos adquiridos y con la ayuda de algoritmos de inversioacuten

implementados en los programas RES2DINV y RES3DINV se elaboraron modelos en

2 y 3 dimensiones respectivamente El resultado del modelo es presentado en

secciones que muestran la distribucioacuten de las propiedades eleacutectricas en el subsuelo

Debido a la relacioacuten que existe entre las propiedades eleacutectricas los tipos de rocas y

minerales del subsuelo podemos definir objetivos de intereacutes exploratorio que a la vez

son contrastados con estudios geoloacutegicos geoquiacutemicos y perforaciones

El informe presenta 4 casos distintos que muestran la utilizacioacuten de los meacutetodos

eleacutectricos en la prospeccioacuten minera Uno de los casos presentados es corroborado con

estudios geoquiacutemicos

Palabras claves polarizacioacuten inducida resistividad cargabilidad

INDICE1 INTRODUCCIOacuteN 1

11 Objetivos 2

2 FUNDAMENTO TEOacuteRICO 3

21 Meacutetodo de Resistividad 3

211 Resistividad de las rocas3

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos3

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo 5

214 Electrodo de corriente sobre la superficie6

215 Dos electrodos de corriente en la superficie7

216 Resistividad aparente9

217 Configuracioacuten de electrodos10

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida11

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas 11

222 Fundamento teoacuterico baacutesico 13

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO 15

31 Malla geofiacutesica15

32 Instrumentacioacuten16

321 Sentildeal transmitida 16

322 Paraacutemetros de registro 17

33 Configuracioacuten de electrodos 18

34 Preparacioacuten del terreno 19

35 Adquisicioacuten de datos 20

36 Control de calidad y procesamiento de los datos 21

4 RESULTADOS23

41 Caso 123

42 Caso 2 25

43 Caso 3 27

44 Caso 4 29

5 DISCUSIOacuteN31

51 Caso 131

52 Caso 2 33

53 Caso 3 35

54 Caso 4 37

6 CONCLUSIONES 43

7 REFERENCIAS 43

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p 4Figura 2 Punto de corriente en un medio homogeacuteneo5Figura 3 Punto de corriente sobre la superficie de un medio homogeacuteneo7Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de unmedio homogeacuteneo 8Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie deun medio homogeacuteneo9Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medioheterogeacuteneo10Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados10Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico 11Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida12Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana ypolarizacioacuten electroacutedica13Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales14Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N 60 t y separadascada 100 metros15Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor Walcer Tx-9000 16Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor 16Figura 15 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico 17Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments 18Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3 a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente 19Figura 18 Equipo DGPS Trimble 570020Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos 21Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)24Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)26Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)28Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)30Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1) 32Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2 ) 34Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3) 36Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4 ) 38Figura 28 Estudios geoquiacutemicos realizados en el caso 439Figura 29 Malla geofiacutesica de la cual forma parte la liacutenea de estudio del caso 440Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interiordel modelo 41Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad 42

Tabla 1 Paraacutemetros de registro 17Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1) 23Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2) 25Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)27Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)29

LISTA DE TABLAS

1 INTRODUCCION

Las rocas son materiales compuestos por varios minerales producto de distintos

procesos geoloacutegicos Los minerales son de gran importancia como materia prima para

la industria En la corteza terrestre existe una gran cantidad de minerales de los

cuales soacutelo un pequentildeo grupo tienen intereacutes econoacutemico por ser necesarios para la

industria mundial

Los minerales se encuentran distribuidos en forma heterogeacutenea sobre la tierra y su

ubicacioacuten implica teacutecnicas especiales conocidas como prospeccioacuten minera Con

aplicacioacuten de la geologiacutea y mineralogiacutea se pueden restringir zonas de prospeccioacuten

pero auacuten asiacute estas zonas pueden ser demasiado extensas para que las labores de

exploracioacuten como excavaciones y perforaciones sean praacutecticas y econoacutemicas Ademaacutes

que tanto la geologiacutea como la mineralogiacutea dependen de afloramiento de rocas que no

siempre se dan Por otra parte los yacimientos pueden encontrarse ocultos a

profundidades menores o mayores de la superficie en donde la mineralogiacutea y geologiacutea

pierden importancia es entonces donde la utilizacioacuten de meacutetodos geofiacutesicos entra en

escena

La prospeccioacuten geofiacutesica es un conjunto de teacutecnicas fiacutesicas y matemaacuteticas aplicadas a

la exploracioacuten del subsuelo por medio de mediciones realizadas en la superficie

terrestre Las rocas tienen una serie de propiedades fiacutesicas que pueden ser

detectadas y nos permite determinar el tipo de roca o estructura geoloacutegica asociada

Los principales meacutetodos geofiacutesicos empleados para la prospeccioacuten o exploracioacuten

minera del petroacuteleo o gas estaacuten divididas en gravimeacutetrico magneacutetico siacutesmico

eleacutectrico electromagneacutetico y radiactivo

Dentro del grupo de meacutetodos eleacutectricos destacan los meacutetodos de resistividad y

polarizacioacuten inducida que son dos de los meacutetodos maacutes utilizados en la actualidad por

ejemplo para la deteccioacuten de poacuterfidos de cobre [1]

En el Peruacute hay muchas empresas dedicadas a la exploracioacuten minera como es el caso

de VDG DEL PERUacute [2] que tiene maacutes de 15 antildeos utilizando estos meacutetodos

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

INDICE1 INTRODUCCIOacuteN 1

11 Objetivos 2

2 FUNDAMENTO TEOacuteRICO 3

21 Meacutetodo de Resistividad 3

211 Resistividad de las rocas3

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos3

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo 5

214 Electrodo de corriente sobre la superficie6

215 Dos electrodos de corriente en la superficie7

216 Resistividad aparente9

217 Configuracioacuten de electrodos10

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida11

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas 11

222 Fundamento teoacuterico baacutesico 13

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO 15

31 Malla geofiacutesica15

32 Instrumentacioacuten16

321 Sentildeal transmitida 16

322 Paraacutemetros de registro 17

33 Configuracioacuten de electrodos 18

34 Preparacioacuten del terreno 19

35 Adquisicioacuten de datos 20

36 Control de calidad y procesamiento de los datos 21

4 RESULTADOS23

41 Caso 123

42 Caso 2 25

43 Caso 3 27

44 Caso 4 29

5 DISCUSIOacuteN31

51 Caso 131

52 Caso 2 33

53 Caso 3 35

54 Caso 4 37

6 CONCLUSIONES 43

7 REFERENCIAS 43

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p 4Figura 2 Punto de corriente en un medio homogeacuteneo5Figura 3 Punto de corriente sobre la superficie de un medio homogeacuteneo7Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de unmedio homogeacuteneo 8Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie deun medio homogeacuteneo9Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medioheterogeacuteneo10Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados10Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico 11Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida12Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana ypolarizacioacuten electroacutedica13Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales14Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N 60 t y separadascada 100 metros15Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor Walcer Tx-9000 16Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor 16Figura 15 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico 17Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments 18Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3 a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente 19Figura 18 Equipo DGPS Trimble 570020Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos 21Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)24Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)26Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)28Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)30Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1) 32Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2 ) 34Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3) 36Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4 ) 38Figura 28 Estudios geoquiacutemicos realizados en el caso 439Figura 29 Malla geofiacutesica de la cual forma parte la liacutenea de estudio del caso 440Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interiordel modelo 41Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad 42

Tabla 1 Paraacutemetros de registro 17Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1) 23Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2) 25Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)27Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)29

LISTA DE TABLAS

1 INTRODUCCION

Las rocas son materiales compuestos por varios minerales producto de distintos

procesos geoloacutegicos Los minerales son de gran importancia como materia prima para

la industria En la corteza terrestre existe una gran cantidad de minerales de los

cuales soacutelo un pequentildeo grupo tienen intereacutes econoacutemico por ser necesarios para la

industria mundial

Los minerales se encuentran distribuidos en forma heterogeacutenea sobre la tierra y su

ubicacioacuten implica teacutecnicas especiales conocidas como prospeccioacuten minera Con

aplicacioacuten de la geologiacutea y mineralogiacutea se pueden restringir zonas de prospeccioacuten

pero auacuten asiacute estas zonas pueden ser demasiado extensas para que las labores de

exploracioacuten como excavaciones y perforaciones sean praacutecticas y econoacutemicas Ademaacutes

que tanto la geologiacutea como la mineralogiacutea dependen de afloramiento de rocas que no

siempre se dan Por otra parte los yacimientos pueden encontrarse ocultos a

profundidades menores o mayores de la superficie en donde la mineralogiacutea y geologiacutea

pierden importancia es entonces donde la utilizacioacuten de meacutetodos geofiacutesicos entra en

escena

La prospeccioacuten geofiacutesica es un conjunto de teacutecnicas fiacutesicas y matemaacuteticas aplicadas a

la exploracioacuten del subsuelo por medio de mediciones realizadas en la superficie

terrestre Las rocas tienen una serie de propiedades fiacutesicas que pueden ser

detectadas y nos permite determinar el tipo de roca o estructura geoloacutegica asociada

Los principales meacutetodos geofiacutesicos empleados para la prospeccioacuten o exploracioacuten

minera del petroacuteleo o gas estaacuten divididas en gravimeacutetrico magneacutetico siacutesmico

eleacutectrico electromagneacutetico y radiactivo

Dentro del grupo de meacutetodos eleacutectricos destacan los meacutetodos de resistividad y

polarizacioacuten inducida que son dos de los meacutetodos maacutes utilizados en la actualidad por

ejemplo para la deteccioacuten de poacuterfidos de cobre [1]

En el Peruacute hay muchas empresas dedicadas a la exploracioacuten minera como es el caso

de VDG DEL PERUacute [2] que tiene maacutes de 15 antildeos utilizando estos meacutetodos

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p 4Figura 2 Punto de corriente en un medio homogeacuteneo5Figura 3 Punto de corriente sobre la superficie de un medio homogeacuteneo7Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de unmedio homogeacuteneo 8Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie deun medio homogeacuteneo9Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medioheterogeacuteneo10Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados10Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico 11Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida12Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana ypolarizacioacuten electroacutedica13Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales14Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N 60 t y separadascada 100 metros15Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor Walcer Tx-9000 16Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor 16Figura 15 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico 17Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments 18Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3 a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente 19Figura 18 Equipo DGPS Trimble 570020Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos 21Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)24Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)26Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)28Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)30Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1) 32Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2 ) 34Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3) 36Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4 ) 38Figura 28 Estudios geoquiacutemicos realizados en el caso 439Figura 29 Malla geofiacutesica de la cual forma parte la liacutenea de estudio del caso 440Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interiordel modelo 41Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad 42

Tabla 1 Paraacutemetros de registro 17Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1) 23Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2) 25Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)27Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)29

LISTA DE TABLAS

1 INTRODUCCION

Las rocas son materiales compuestos por varios minerales producto de distintos

procesos geoloacutegicos Los minerales son de gran importancia como materia prima para

la industria En la corteza terrestre existe una gran cantidad de minerales de los

cuales soacutelo un pequentildeo grupo tienen intereacutes econoacutemico por ser necesarios para la

industria mundial

Los minerales se encuentran distribuidos en forma heterogeacutenea sobre la tierra y su

ubicacioacuten implica teacutecnicas especiales conocidas como prospeccioacuten minera Con

aplicacioacuten de la geologiacutea y mineralogiacutea se pueden restringir zonas de prospeccioacuten

pero auacuten asiacute estas zonas pueden ser demasiado extensas para que las labores de

exploracioacuten como excavaciones y perforaciones sean praacutecticas y econoacutemicas Ademaacutes

que tanto la geologiacutea como la mineralogiacutea dependen de afloramiento de rocas que no

siempre se dan Por otra parte los yacimientos pueden encontrarse ocultos a

profundidades menores o mayores de la superficie en donde la mineralogiacutea y geologiacutea

pierden importancia es entonces donde la utilizacioacuten de meacutetodos geofiacutesicos entra en

escena

La prospeccioacuten geofiacutesica es un conjunto de teacutecnicas fiacutesicas y matemaacuteticas aplicadas a

la exploracioacuten del subsuelo por medio de mediciones realizadas en la superficie

terrestre Las rocas tienen una serie de propiedades fiacutesicas que pueden ser

detectadas y nos permite determinar el tipo de roca o estructura geoloacutegica asociada

Los principales meacutetodos geofiacutesicos empleados para la prospeccioacuten o exploracioacuten

minera del petroacuteleo o gas estaacuten divididas en gravimeacutetrico magneacutetico siacutesmico

eleacutectrico electromagneacutetico y radiactivo

Dentro del grupo de meacutetodos eleacutectricos destacan los meacutetodos de resistividad y

polarizacioacuten inducida que son dos de los meacutetodos maacutes utilizados en la actualidad por

ejemplo para la deteccioacuten de poacuterfidos de cobre [1]

En el Peruacute hay muchas empresas dedicadas a la exploracioacuten minera como es el caso

de VDG DEL PERUacute [2] que tiene maacutes de 15 antildeos utilizando estos meacutetodos

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Tabla 1 Paraacutemetros de registro 17Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1) 23Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2) 25Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)27Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)29

LISTA DE TABLAS

1 INTRODUCCION

Las rocas son materiales compuestos por varios minerales producto de distintos

procesos geoloacutegicos Los minerales son de gran importancia como materia prima para

la industria En la corteza terrestre existe una gran cantidad de minerales de los

cuales soacutelo un pequentildeo grupo tienen intereacutes econoacutemico por ser necesarios para la

industria mundial

Los minerales se encuentran distribuidos en forma heterogeacutenea sobre la tierra y su

ubicacioacuten implica teacutecnicas especiales conocidas como prospeccioacuten minera Con

aplicacioacuten de la geologiacutea y mineralogiacutea se pueden restringir zonas de prospeccioacuten

pero auacuten asiacute estas zonas pueden ser demasiado extensas para que las labores de

exploracioacuten como excavaciones y perforaciones sean praacutecticas y econoacutemicas Ademaacutes

que tanto la geologiacutea como la mineralogiacutea dependen de afloramiento de rocas que no

siempre se dan Por otra parte los yacimientos pueden encontrarse ocultos a

profundidades menores o mayores de la superficie en donde la mineralogiacutea y geologiacutea

pierden importancia es entonces donde la utilizacioacuten de meacutetodos geofiacutesicos entra en

escena

La prospeccioacuten geofiacutesica es un conjunto de teacutecnicas fiacutesicas y matemaacuteticas aplicadas a

la exploracioacuten del subsuelo por medio de mediciones realizadas en la superficie

terrestre Las rocas tienen una serie de propiedades fiacutesicas que pueden ser

detectadas y nos permite determinar el tipo de roca o estructura geoloacutegica asociada

Los principales meacutetodos geofiacutesicos empleados para la prospeccioacuten o exploracioacuten

minera del petroacuteleo o gas estaacuten divididas en gravimeacutetrico magneacutetico siacutesmico

eleacutectrico electromagneacutetico y radiactivo

Dentro del grupo de meacutetodos eleacutectricos destacan los meacutetodos de resistividad y

polarizacioacuten inducida que son dos de los meacutetodos maacutes utilizados en la actualidad por

ejemplo para la deteccioacuten de poacuterfidos de cobre [1]

En el Peruacute hay muchas empresas dedicadas a la exploracioacuten minera como es el caso

de VDG DEL PERUacute [2] que tiene maacutes de 15 antildeos utilizando estos meacutetodos

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

1 INTRODUCCION

Las rocas son materiales compuestos por varios minerales producto de distintos

procesos geoloacutegicos Los minerales son de gran importancia como materia prima para

la industria En la corteza terrestre existe una gran cantidad de minerales de los

cuales soacutelo un pequentildeo grupo tienen intereacutes econoacutemico por ser necesarios para la

industria mundial

Los minerales se encuentran distribuidos en forma heterogeacutenea sobre la tierra y su

ubicacioacuten implica teacutecnicas especiales conocidas como prospeccioacuten minera Con

aplicacioacuten de la geologiacutea y mineralogiacutea se pueden restringir zonas de prospeccioacuten

pero auacuten asiacute estas zonas pueden ser demasiado extensas para que las labores de

exploracioacuten como excavaciones y perforaciones sean praacutecticas y econoacutemicas Ademaacutes

que tanto la geologiacutea como la mineralogiacutea dependen de afloramiento de rocas que no

siempre se dan Por otra parte los yacimientos pueden encontrarse ocultos a

profundidades menores o mayores de la superficie en donde la mineralogiacutea y geologiacutea

pierden importancia es entonces donde la utilizacioacuten de meacutetodos geofiacutesicos entra en

escena

La prospeccioacuten geofiacutesica es un conjunto de teacutecnicas fiacutesicas y matemaacuteticas aplicadas a

la exploracioacuten del subsuelo por medio de mediciones realizadas en la superficie

terrestre Las rocas tienen una serie de propiedades fiacutesicas que pueden ser

detectadas y nos permite determinar el tipo de roca o estructura geoloacutegica asociada

Los principales meacutetodos geofiacutesicos empleados para la prospeccioacuten o exploracioacuten

minera del petroacuteleo o gas estaacuten divididas en gravimeacutetrico magneacutetico siacutesmico

eleacutectrico electromagneacutetico y radiactivo

Dentro del grupo de meacutetodos eleacutectricos destacan los meacutetodos de resistividad y

polarizacioacuten inducida que son dos de los meacutetodos maacutes utilizados en la actualidad por

ejemplo para la deteccioacuten de poacuterfidos de cobre [1]

En el Peruacute hay muchas empresas dedicadas a la exploracioacuten minera como es el caso

de VDG DEL PERUacute [2] que tiene maacutes de 15 antildeos utilizando estos meacutetodos

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

11 Objetivos

bull Mostrar la utilizacioacuten de los meacutetodos geofiacutesicos en la exploracioacuten minera

bull Identificar probables zonas mineralizada o de intereacutes exploratorio en 4 casos

distintos

bull Corroborar probables zonas mineralizadas mediante informacioacuten de estudios

geoquiacutemicos

2

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

2 FUNDAMENTO TEORICO

El meacutetodo eleacutectrico estaacute dividido en dos grupos los meacutetodos de campo natural y los de

campo artificial La diferencia entre ambos radica en que la primera utiliza las

corrientes naturales existentes en el subsuelo mientras que los otros necesitan la

inyeccioacuten de corriente artificialmente

Los meacutetodos de resistividad y polarizacioacuten inducida pertenecen al grupo de los de

campo artificial su fundamento seraacute descrito a continuacioacuten

21 Meacutetodo de Resistividad

211 Resistividad de las rocas

La capacidad de conducir la corriente eleacutectrica de las rocas depende de factores

intriacutensecos de su estructura y composicioacuten quiacutemica asiacute como tambieacuten de factores

externos tales como la temperatura presioacuten y el grado de saturacioacuten de las soluciones

salinas

La corriente eleacutectrica puede ser propagada en las rocas de dos formas la conduccioacuten

electroacutenica y la conduccioacuten electroliacutetica

En la conduccioacuten electroacutenica el flujo de corriente es a traveacutes de los electrones libres

tal es el caso de rocas que presentan minerales conductivos como los metales

En la conduccioacuten electroliacutetica es a traveacutes del movimiento de los iones del agua

subterraacutenea Eacuteste es el mecanismo maacutes comuacuten debido a que todas las rocas

presentan cierto grado de porosidad volumen que generalmente es ocupado por los

electrolitos (agua subterraacutenea)

212 Fundamentos teoacutericos baacutesicos

Para el anaacutelisis de los fundamentos teoacutericos baacutesicos del meacutetodo de resistividad vamos

a partir teniendo dos semiespacios como se muestra en la figura 1 El semiespacio

por encima de la superficie representa la atmoacutesfera con resistividad infinita y el otro

semiespacio representa el subsuelo con resistividad (p)

3

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

P = ltD

Superfcie s ------------ -

P

Figura 1 Semiespacio homogeacuteneo de resistividad p

Consideremos el subsuelo como un medio isotroacutepico homogeacuteneo por el cual fluye

corriente continua entonces la densidad de corriente (J) y el campo eleacutectrico (pound) estaacuten

relacionados a traveacutes de la ley de Ohm [3]

] = oE (2 1)

dondeaes la conductividad del medio que es el inverso de la resistividad

A partir de la ecuacioacuten de Maxwell en condiciones estacionarias se tiene

V x E = 0 (22)

La ecuacioacuten (22) nos permite definir el potencial escalar (V) como

E = -VK (23)

Notar que el signo negativo de la ecuacioacuten (23) es debido a la convencioacuten de que el

campo eleacutectrico debe estar en la direccioacuten donde decrece el potencial

En todos los puntos del semiespacio homogeacuteneo excitado por el flujo de corriente

satisface la ecuacioacuten de continuidad

(24)

dondepq es la densidad de carga

Debido a que la carga se conserva dentro del semiespacio homogeacuteneo la ecuacioacuten

(24) se reduce

y = o (25)

Partiendo de las ecuaciones (21) y (25) se tiene

y = -VV(oV) = 0

4

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

por lo tanto

Vf f v r -I- aVzV = o (2 6)

Para a constante el primer teacutermino de la ecuacioacuten (26) desaparece y tenemos la

ecuacioacuten de Laplace es decir el potencial es armoacutenico

Para resolver la ecuacioacuten de Laplace en un medio homogeacuteneo primero consideremos

una carga puntual y desarrollamos la ecuacioacuten (27) en coordenadas esfeacutericas dada la

simetriacutea del problema

donde r 2 = x2 + y 2 + z2

213 Electrodo de corriente dentro de un medio homogeacuteneo

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C1) dentro del subsuelo en

la praacutectica es a traveacutes de un pozo de perforacioacuten como se muestra en figura 2 El

circuito es completado con otro electrodo (C2) usualmente en la superficie pero a una

distancia considerable de tal forma que su influencia sea despreciable

(27)

Figura 2 Punto de comente en un medio homogeacuteneo

5

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Al tratarse de un medio homogeacuteneo no hay dependencia en 6 y p luego la ecuacioacuten

(2 8) queda reducida a

La solucioacuten de esta ecuacioacuten es del tipo

V(r) = - A r + B (29)

De la condicioacuten de contorno y (r ^ = 0 se tiene B = 0

entonces V(r) = - A r

Por otra parte la corriente eleacutectrica ( )se define como la integral de la densidad de

corriente y en combinacioacuten con las ecuaciones (1) y (3) se tiene

entonces

= JdS = a -VVdS = a mdash0 dS mdash AaAti r iquest

A l = iexclP Ana 4rr

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (29) se tiene

V(r) lpAnr

( 2 10)

Las superficies equipotenciales las cuales son ortogonales a las liacuteneas de flujo de

corriente son superficies esfeacutericas con centro en el punto de corriente C i como se

muestra en la figura 2

214 Electrodo de corriente sobre la superficie

Para este caso vamos a colocar un electrodo de corriente (C-i) sobre la superficie

como se muestra en figura 3

6

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Figura 3 Punto de corriente sobre la superiacuteicie de un medio homogeacuteneo

Similar al caso anterior tenemos la condicioacuten de contorno Vr ^ ltxgt) = 0que nos lleva

a B = 0 Ahora hay que antildeadir la condicioacuten de que el campo eleacutectrico vertical sobre la

superficie es nulo debido a que oaiacutere = 0 En consecuencia para determinar el flujo de

corriente a traveacutes de un volumen teniendo en cuenta la superficie terrestre se puede

consideraren semiesfera cortada en la superficie Entonces la integral de densidad de

corriente ()seriacutea sobre una semiesfera por tanto

i = j J d S ^ a j - W d S = a J dS = Ao2n

Entonces

A = ~-I iexclp

2na 2n

Luego reemplazando en la ecuacioacuten (9) se tiene

iexclPV(r) = 2nr

(2 11)

215 Dos electrodos de corriente en la superficie

Cuando la distancia entre dos electrodos de corriente es finita el potencial en

cualquier punto de la superficie seraacute afectado por ambos electrodos de corriente

Consideremos dos electrodos de corriente (C- y C2) y dos electrodos de potencial (P y

P2) colocados en la superficie como se muestra en la figura 4

7

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Potencial

Figura 4 Dos electrodos de corriente y dos de potencial sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

El potencial en el punto P-i debido al punto de corriente Ci es

iexclPV =2ni

En forma similar el potencial en P-i debido a punto de corriente C2

IpV2 =

2 nr2

Asumiendo que el subsuelo es un medio lineal la corriente eleacutectrica satisface el

principio de superposicioacuten por lo tanto el potencial en el punto P1 seraacute la suma de las

contribuciones debido a los puntos de corriente C1 y C2

Ip (1 1ip 11 i

Notemos que Vx y V2 yienen de direcciones opuestas

Finalmente introducimos un segundo electrodo de potencial P2 Entonces la diferencia

de potencial entre P- y P2 seraacute

( 2 11)

Las liacuteneas equipotenciales mostradas en la figura 5 se obtienen graficando las

relaciones

---------- = constante R-gt2 + R22 - 2R- R2 eos d mdash 4iquest2R 1 ^ 2

8

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Figura 5 Curvas equipotenciales para dos fuentes de corriente sobre la superficie de un mediohomogeacuteneo

216 Resistividad aparente

Hasta ahora hemos hablado de un semiespacio homogeacuteneo de resistividad p Esta

condicioacuten rara vez se da en la naturaleza puesto que el subsuelo nunca consta de

capas homogeacuteneas por tanto en prospeccioacuten geofiacutesica se estaacute obligado a trabajar

bajo el concepto de resistividad aparente pa el cual se explica a continuacioacuten

De la ecuacioacuten (211) para un medio homogeacuteneo podemos resolver el problema

inverso es decir encontrar la resistividad entonces despejamos el valor de p

2n AV

Iacute P -- p - - P -- M i i u r2) u r4A i

(2 12)

Esta foacutermula puede utilizarse para calcular la resistividad en un medio homogeacuteneo si

se miden las magnitudes del segundo miembro Ahora consideremos un subsuelo

como se muestra en la figura 6 y recurrimos a la ecuacioacuten (2 12) entonces ya no

estariacuteamos midiendo la resistividad p sino maacutes bien la resistividad aparente pa que

dependeraacute de las tres resistividades (pip2p3) de las distancias entre electrodos

9

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Figura 6 Electrodos de corriente y potencial sobre la superficie de un medio heterogeacuteneo

Como vemos esta resistividad aparente pa se obtiene aplicando a medios

heterogeacuteneos las foacutermulas matemaacuteticas que explican el fenoacutemeno en medios

homogeacuteneos pero es que de otra forma no se podriacutea hacer el proceso de inversioacuten ya

que las ecuaciones para medios heterogeacuteneos son extremadamente complicadas

Esta variable experimental es la que se toma como base para la interpretacioacuten

tomando en cuenta que parte de una suposicioacuten que no siempre se cumple

217 Configuracioacuten de electrodos

Los valores de resistividad aparente obtenidos en campo dependen de la disposicioacuten

de los electrodos de corriente y de los potenciales En la praacutectica casi siempre los

electrodos estaacuten alineados ya que de otra forma la interpretacioacuten de los resultados y

el trabajo en campo es complicadaLa figura 7 muestra una configuracioacuten tiacutepica de

cuatro electrodos dos de ellos (C y C2) corresponden a los electrodos de corriente y

los otros dos (P y P2) entre los cuales se mide la diferencia de potencial

corresponden a los electrodos de potencial

V ldquoT

Figura 7 Configuracioacuten tiacutepica de 4 electrodos alineados

2nAVp = fc mdash donde r =

iacute iacute 1 -- M -_ r -- M itir r) Vr3 TV i(213)

10

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

En la ecuacioacuten (213) el factor geomeacutetrico (k) depende de las distancias relativas entre

electrodos A continuacioacuten en la figura 8 mostramos las configuraciones maacutes

utilizadas con su respectivo factor geomeacutetrico

a- W e n n e r H I p h aC1 P1 P2 C2

k = 2 m a

b) t e n n e r B e t a

C2 C1 P1bulllt---a---- -------a----

k = 6 a

P2

c] t e n n e r GammaC1 PI C2bulllt--------------- a-----------a

k = 3 a

P2

dj P o l e - P o l e

Cl PIbulliacute---a---- raquobull

k = 2 a

e| D i p o l e - D i p o l e

C2 Cl bull ltmdash amdash ------ na-

P I P2 -raquobullltmdashamdashgtbull

k = n ( n + l ) ( n + 2 ) a

I)P o l e - O i p o l e

C1 P I P2diams lt n a ---------- mdashamdash

k = 2 x n ( n + l ) a

gl- t e n n e r - S c h l u m b e r g e rCl P1 P2 C2bull 4----- n a n a --------gtbull

k= x n ( n + l ) a

h|E q u a t o r i a l D i p o l e - D i p o l e

C2

taei

b-na-

P2

T-raquoa

C1 P Ib = n a

k = 2 laquo b L ( L - b )

Figura 8 Configuracioacuten de electrodos maacutes usados y su respectivo factor geomeacutetrico

Notar que para las configuraciones dipolo dipolo polo dipolo y wenner-schlumberger

se tienen dos paraacutemetros longitud de dipolo (a) y factor de separacioacuten (n)

22 Meacutetodo de polarizacioacuten inducida

221 Polarizacioacuten inducida en las rocas

El meacutetodo de polarizacioacuten inducida se basa en la propiedad que tienen algunas rocas

de almacenar carga eleacutectrica es decir polarizarse Para estudiar la capacidad de

polarizacioacuten (o polarizabilidad) del subsuelo se inyecta corriente a eacuteste a traveacutes de un

par de electrodos Si la corriente inyectada se interrumpe abruptamente la diferencia

de potencial entre otro par de electrodos no cae a cero de manera instantaacutenea sino

que posee un decaimiento abrupto seguido de uno lento La curva caracteriacutestica de

decaimiento se muestra en la figura 9

11

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

z

5ocoO

Figura 9 Curva caracteriacutestica de decaimiento en polarizacioacuten inducida

Durante el tiempo en el que la corriente es encuentra circulando debido a la

acumulacioacuten de carga parte de la energiacutea se almacena en las rocas en forma

mecaacutenica eleacutectrica o quiacutemica Estudio en laboratorio de polarizacioacuten inducida en

varios tipos de rocas demuestran que el almacenamiento quiacutemico es de lejos el maacutes

importante [3]

El fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida se manifiesta en las rocas de dos formas

polarizacioacuten de membrana y polarizacioacuten electroacutedica

En ambos casos el fenoacutemeno puede esquematizarse en el flujo de iones en direccioacuten

opuesta al electrodo que presenta carga del mismo signo Una vez establecido el flujo

de iones la tortuosidad del medio acuoso como producto del estrechamiento del canal

poroso obstruccioacuten por un grano metaacutelico obstruccioacuten por acumulacioacuten de iones

entorno a un nuacutecleo de la roca cargado eleacutectricamente etc induce la generacioacuten de

barreras polarizadas con cargas de signo opuesto Caracteriza entonces el fenoacutemeno

de polarizacioacuten inducida el transporte de carga en un tiempo finito y la acumulacioacuten de

estas (o polarizacioacuten) entorno a una barrera fiacutesica La polarizacioacuten de membrana

representa el caso de una barrera conformada por la acumulacioacuten de iones en el

entorno de una carga de signo opuesto en las paredes de la zona porosa Es el caso

por ejemplo de la presencia de arcillas que por lo general estaacuten cargados

negativamente y en consecuencia atraen cationes que impiden el flujo de carga Por

su parte la polarizacioacuten electroacutedica estaacute representada por la presencia de granos

metaacutelicos en los conductos porosos Ante la aplicacioacuten de una diferencia de potencial

estos granos metaacutelicos se polarizan electroacutenicamente y actuacutean como barrera para la

movilidad de los iones

12

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Polarizacioacuten de Membrana Polarizacioacuten Flectroacutedica

ClaywTihcliaip rsquo negati c cliarge

- clmge

Rock

Clavpoiticle

chaicccimice

Muieialgiam

+

Figura 10 Fenoacutemeno de polarizacioacuten inducida polarizacioacuten de membrana y polarizacioacutenelectroacutedica

Ambos efectos de polarizacioacuten coexisten en ambientes donde la conduccioacuten

electroliacutetica es de primer orden sin embargo no es posible distinguir uno de otro a

partir de las observaciones

222 Fundamento teoacuterico baacutesico

Las mediciones de polarizacioacuten inducida pueden ser realizadas en el dominio de

tiempo o en el dominio de frecuencia

En el dominio de tiempo el efecto de polarizacioacuten inducida es medido por el voltaje de

caiacuteda despueacutes de cortar la corriente y es expresada por la cargabilidad

En el dominio de frecuencia se mide el cambio del valor de la resistividad aparente de

baja a altasfrecuencias (tiacutepicamente 1 a 10 Hz) y su unidad es en porcentaje

bull Polarizacioacuten Inducida en el dominio del tiempo

Las mediciones en el dominio del tiempo es la forma maacutes simple pues soacutelo requiere

observar la curva de decaimiento La cargabilidad cuya unidad es milivoltiossegundo

por voltios (mVsW) estaacute definida por [3]

1 f t2M = - V(t)dt

voJ tj

donde y0 voltaje primario medido justo antes del corte de corriente

K(t) voltaje secundario medido despueacutes del corte de corriente

13

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

La cargabilidad es independiente de la corriente inyectada en el subsuelo debido a

que V0 es proporcional a la corriente (Ley de Ohm) Una normalizacioacuten por el tiempo

de integracioacuten ( t2 - t ) es esencial para que los valores de cargabilidad puedan ser

comparados de un instrumento a otro La figura 11 muestra valores de cargabilidad de

las rocas mineralizadas [4]

20 40 00 80

IPInmVW 100 120 140 100 180 200

Figura 11 Valores de cargabilidad de algunas rocas y minerales

Las configuraciones de los electrodos son similares a los usados para el meacutetodo de

resistividad Los equipos en la actualidad utilizados para registrar las curvas de

decaimiento tambieacuten calculan los valores de resistividad aparente

14

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

3 PROCEDIMIENTO DE LAS MEDICIONES EN CAMPO

31 Malla geofiacutesica

Los proyectos geofiacutesicos parten con la elaboracioacuten de la malla geofiacutesica La malla

geofiacutesica es un conjunto de liacuteneas sistemaacuteticas que cubre el aacuterea de estudio Su

disentildeo se fundamenta en la geologiacutea y en evidencias de mineralizacioacuten que puedan

existir en la zona Las liacuteneas pueden tener orientacioacuten norte-sur este-oeste o liacuteneas

con cierto aacutengulo como se muestra en la figura 12

Figura 12 Malla geofiacutesica conformada por liacuteneas con orientacioacuten N60degE y separadas cada 100

metros

15

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

32 Instrumentacioacuten

321 Sentildeal transmitida

La induccioacuten de corriente se hace a traveacutes de un transmisor de corriente continua A

continuacioacuten se muestra el diagrama esquemaacutetico de un transmisor

supply voltage high voltage4---------------- -------------------- ----------------------------------

Figura 13 Diagrama esquemaacutetico de un transmisor y un transmisor WalcerTx-9000

El transmisor es programado para transmitir una onda bipolar cuadrada a una

repeticioacuten estaacutendar de 2 seg ON+ - 2 seg OFF - 2 seg ON - 2 seg OFF como se

muestra en la figura 12El ciclo de operacioacuten es 20 segundos para un total de 8 segundos (0125 Hz) La corriente DC (I) es utilizada para calcular la resistividad

aparente (pa)

2 sec

+

- I

mdash mdash ------------- 8 sec-----------------------------------

Figura 14 Onda bipolar cuadrada que sale del transmisor

16

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

322 Paraacutemetros de registro

El voltaje primario (Vp) y la cargabilidad (M) son medidos entre los electrodos de

potencial Pv y P2 El voltaje primario es medido durante el ciclo de inyeccioacuten de

corriente La cargabilidad es medida cuando la transmisioacuten de sentildeal ha sido apagada

Dado que la cargabilidad se refiere al voltaje de traacutensito las mediciones son tomadas

con periodos de tiempo La configuracioacuten de tiempos corresponde al modo aritmeacutetico

que consiste en un tiempo muerto (MD) de 240 mseg con 10 ventanas de 160 mseg

cada una como se muestra en la figura 15 La desviacioacuten estaacutendar de la curva de

caiacuteda tambieacuten es calculada guardada en el registro de datos y visualizada en el

monitor del receptor Durante las operaciones de campo el operador puede eliminar

los datos sin consistencia y repetir las mediciones

Figura 75 Ventanas de integracioacuten modo aritmeacutetico

Tabla 1 Paraacutemetros de registro

Duracioacuten de pulos 2000 mseg - Modo Aritmeacutetico

Ventana m d m 2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 Miacuteo

Tiempo(mseg)

240 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160

El receptor IPRes que mayormente se utiliza es el EIREC Pro de Iris Instrument que

es un receptor del dominio del tiempo para la polarizacioacuten inducida ademaacutes puede

medir hasta 10 dipolos al mismo tiempo

17

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Figura 16 Receptor EIRec Pro Iris Instruments

33 Configuracioacuten de electrodos

Como vimos en el apartado 214 tenemos distintas configuraciones pero en el

presente informe vamos a tratar la configuracioacuten Polo Dipolo multielectrodo en forma

lineal Este tipo de configuracioacuten tiene la capacidad de optimizar la sentildeal alcanzar

mayor profundidad de investigacioacuten mayor densidad de informacioacuten y eficiencia en las

operaciones de campo

De acuerdo al objetivo de estudio (alcance en profundidad como detalle en superficie)

se determina diferentes y sucesivos espaciamiento de electrodos idealmente a=50

100 150 200 250 hasta 300 metrosy cuatro niveles leiacutedos desde n=1 a n =4 Las

mediciones de voltaje primario (Vp) y cargabilidad (M) se registran de manera

constante con el intervalo predeterminado a lo largo de las liacuteneas de estudio

Asimismo el avance de electrodos de corriente es variable dependiendo del objetivo

A continuacioacuten mostramos un ejemplo donde se tiene una configuracioacuten de 11 puntos

con separacioacuten de dipolos de 50 100 y 150 metros y con niveles desde n=1 hasta

n=3 El avance de electrodos de corriente es de 50 metros y permite alcanzar una

profundidad aproximada de 198 metros La figura 17 a) muestra la primera serie de

medicioacuten y la figura 17 b) las series medidas por cada avance de corriente y

electrodos

18

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

a) Configuracioacuten Polo - Dipolo

b) Configuracioacuten Polo - DipoloD ip o lo s d e Corriente

Hipoacutelos de Potentini

(19Bm)

-250

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 (m etros)

Figura 17 Configuracioacuten Polo Dipolo con dipolos de separacioacuten 50 100 150 m para n=1 a 3a) primera serie medida b) serie por cada avance de electrodo de corriente

34 Preparacioacuten del terreno

El estacado de la malla o sentildealizacioacuten de cada punto donde se colocaraacute un electrodo

ya sea de corriente o potencial es realizado por un equipo DGPS (Sistema de

Posicionamiento Global Diferencial) debido a su precisioacuten sub meacutetrica que ofrece en

comparacioacuten al GPS

19

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Figura 18 Equipo DGPS Trimble 5700

En la configuracioacuten polo dipolo se tiene un electrodo de corriente lo suficientemente

alejado de tal manera que se le considera punto infinito El punto infinito se instala a no

menos de 3 km y en forma perpendicular a las liacuteneas geofiacutesica sobre una zona de

baja resistividad Es importante estacar este punto ya que se podriacutea utilizar para una

futura campantildea geofiacutesica

En cada punto estacado se colocaraacuten electrodos en caso de tener superficies rocosas

o laacuteminas de zinc en caso de terreno de consistencia arenosa La instalacioacuten de estas

superficies de contacto con el terreno es de suma importancia ya que de ella depende

parte de la calidad de datos a obtener el acople de estas al terreno es importante para

obtener sentildeales sin ruido por falso contacto o alta resistencia de contacto por la falta

de humedad del terreno En algunos casos seraacute necesario contar con la ayuda de

soluciones ricas en sales para mejorar la conductividad de los contactos con el

terreno

35 Adquisicioacuten de datos

Los datos de potencial y cargabilidad son adquiridos usando electrodos dispuestos a lo

largo de la liacutenea de estudio La figura 19 muestra un equipo con 6 canales el permite

leer 6 dipolo contiguos (P12 P23 P34 P45 Pse Pe7)-

20

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Figura 19 Esquema de adquisicioacuten de datos

Los dipolos son conectados cada 50m o dependiendo del espaciamiento predefinido

a su respectivo electrodo de potencial por medio de un multicable Estos dipolos

receptores se controlan mediante una caja principal manejada por el operador del

receptor El operador selecciona manualmente las series de dipolos a ser conectados

al receptor

Una vez completadas las mediciones el operador de receptor ordena apagar el

transmisor y los cables de corriente se desplazan a la siguiente estacioacuten La siguiente

serie de dipolos se seleccionan en la caja principal conectados al receptor y el

procedimiento se repite hasta completar la liacutenea de estudio

36 Control de calidad y procesamiento de los datos

El control de calidad de los datos se inicia desde la preparacioacuten del terreno con la

debida preparacioacuten de los puntos de corrientes y los electrodos de potencial que

permitan una buena sentildeal al receptor Durante la adquisicioacuten se monitorea

constantemente posibles problemas como mal funcionamiento de los equipos

(transmisor receptor motogenerador etc) ruidos culturales yo naturales (cruce de

cables corrientes teluacutericas cables de alta tensioacuten cortes del cableado etc) y

fenoacutemenos naturales (lluvia granizo tormentas eleacutectricas etc) Hay que mencionar

que las tormentas eleacutectricas es el factor maacutes criacutetico en la adquisicioacuten de los datos

debido a la sensibilidad de los equipos (receptor y transmisor) que puede llegar a

dantildearlos

21

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Para el procesamiento de los datos se usoacute el so b a re ldquoOasis Montaj [5]que cuenta

con un moacutedulo especial para procesar este tipo de datos El procesamiento consiste

baacutesicamente en

1 Convertir al formato del so b a re Oasis Montaj los datos adquiridos

2 Remover los datos que no cumplan los paraacutemetros de repetibilidad buenas

curvas de caiacuteda voltajes primarios negativos etc

3 Presentacioacuten de los datos en pseudo secciones de resistividad y cargabilidad

aparente

4 Modelamiento o proceso de inversioacuten de los datos (2 dimensiones) por cada

liacutenea de estudio

5 Presentacioacuten del modelo 2D en secciones de resistividad y cargabilidad

6 Modelamiento en 3 dimensiones de todos los datos de la malla geofiacutesica

7 Presentacioacuten del modelo 3D en secciones de resistividad y cargabilidad

8 Presentacioacuten del modelo 3D en un bloque

9 Presentacioacuten del modelo 3D en planos de nivel a distintas profundidades

Para el proceso de inversioacuten o modelado tanto en 2 y 3 dimesiones se usoacute el software

Res2Dlnv y Res3Dlnv [4] respectivamente desarrollados por Geotomo Sobare El

software realiza el proceso de la inversioacuten de los datos de cargabilidad de manera

conjunta con los datos de resitividad tomando en cuenta el efecto topograacutefico

22

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

4 RESULTADOS

Se presentan 4 casos de estudio de resistividad y polarizacioacuten inducida con la

configuracioacuten polo dipolo y para distintas profundidades Los resultados son mostrados

en forma de pseudo secciones

41 Casol

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 2 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 1)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto C2 c 1 Pl P2 a(m) n (m)

1 te 0 100 200 100 1 -52012 te 0 200 300 100 2 -92283 te 0 300 400 100 3 -131814 te 0 300 500 200 15 -14455 te 0 400 600 200 2 -184576 te 0 500 700 200 25 -224257 te 0 600 800 200 3 -263628 te 0 600 900 300 2 -276859 te 0 700 1000 300 2333 -3166010 te 0 800 1100 300 2667 -3561111 te 0 900 1200 300 3 -3954212 te 0 900 1300 400 225 -4089113 te 0 1000 1400 400 25 -4485114 te 0 1100 1500 400 275 -4879515 te 0 1200 1600 400 3 -52723

23

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente

Cargabilidad Aparente

Resistividad(Ohmm)

275263 249 i238231224216209202195189 182177172168 164159 -156153151147141132123 11091 78 65

Cargabilidad(mVW)

Figura 20 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

24

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

42 Caso 2

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 3 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 2)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 300 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -3954212 0 900 1300 400 225 -4089113 0 1000 1400 400 25 -4485114 0 1100 1500 400 275 -4879515 0 1200 1600 400 3 -52723

25

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Pseudo seccioacuten

Cargabilidad Aparente

Resistividad AparenteT _ laquo

JntildeiPU

6900 ^ - ^ 6 0 0 0 t ( t f )

laquoiacuteraquo ^4T0p __

Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 21 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

26

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

43 Caso 3

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 4 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 3)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipoloa(m)

ProfundidadPto c2 c Pl Pi

n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

27

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

bull Pseudo seccioacuten

Figura 22 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

28

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

44 Caso 4

bull Secuencia de adquisicioacuten

Tabla 5 Secuencia de adquisicioacuten de datos (caso 4)

Ndeg Posicioacuten del electrodo (m) Dipolo ProfundidadPto c2 C Pl Pz a(m) n (m)

1 0 100 200 100 1 -52012 0 200 300 100 2 -92283 0 300 400 100 3 -131814 0 400 500 200 15 -14455 0 400 600 200 2 -184576 0 500 700 200 25 -224257 0 600 800 200 3 -263628 0 600 900 300 2 -276859 0 700 1000 300 2333 -3166010 0 800 1100 300 2667 -3561111 0 900 1200 300 3 -39542

29

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Pseudo seccioacuten

Resistividad Aparente1500

1700

Cargabilidad Aparente

114510459809308858498177W748720686658626594557509382

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 23 Pseudo seccioacuten de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

30

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

5 DISCUSIOacuteN

51 Casol

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 24 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zonas de baja resistividad (lt350 Ohmm) y 2 zonas de alta resistividad

(gt800 Ohmm) En la seccioacuten de cargabilidad se muestra una zona polarizable con

valores mayores a 15 mVm resaltando 2 zonas de cargabilidad alta (gt28 mVV) con

probable presencia de sulfuras y aflorando en superficie

31

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Resistividad Alta

Zona PolarizableCargabilidad Alta

Cargabilidad Alta1600

Resistividad Bajaaiacuteon3 DM iacuteiJ3200 3400

Resistividad Alia Resistividad(Ohmm)

Cargabilidad(mVW)

Figura 24 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 1)

32

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

52 Caso 2

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 capas una de resistividad baja-moderada (lt600 Ohmm) desde la

superficie hasta 100 y 200 metros de profundidad a lo largo de la liacutenea de estudio y la

otra de alta resistividad (gt1500 Ohmm) hasta 527 metros de profundidad La seccioacuten

de cargabilidad presenta 2 zonas una de cargabilidad deacutebil ( 9 - 1 1 mVW) y una de

cargabilidad moderada - alta (gt14 mVW) con probable presencia de sulfuras

33

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

SECCION DE INVERSION 2D

2722 i2062 I1632 I 1636 I 1473 I 1353 I 1276 I 1199 I1126 I1056 I

993 I 9291 867 614m731 692 I 655 I 617 I 576 I 530 I 463 I 436 I 396 I 356 |321 iexcl263 bull246

Resistividad(Ohmm)

Cargabiacutelidad(mVW)

Figura 25 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 2)

34

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

53 Caso 3

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 25 La seccioacuten de resistividad

muestra 3 zonas de baja resistividad (lt100 Ohmm) y una zona de resistividad modera

(100 - 400 Ohmm) La seccioacuten de cargabilidad presenta una zona de cargabilidad

alta (gt20 mVW) con probable presencia de sulfuro y aflorando en superficie

35

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja

Cargabilidad Alta

61degdeg 6200 6300 imdash - mdashmdash Sino

Resistividad Baja

iacute8otj

Resistividad Baja

6100 62deg0 6Jo01 - 1 Woo

i bdquo

980830680530463417371325279233187148137126115104

969084787165595344332312

Resistividad(Ohmm)

M433300230202194180 167152142134124115 1091039995928985817773696356 545 mdash38

i Ii

Cargabilidad(mVW)

Figura 26 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 3)

36

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

54 Caso 4

Las secciones de inversioacuten o modelo 2D de los datos de resistividad aparente y

cargabilidad aparente son presentados en la figura 27 La seccioacuten de resistividad

muestra 2 zona de resistividad baja-moderada (lt400 Ohmm) en los extremos de la

liacutenea de estudio La seccioacuten de cargabilidad muestra una zona de cargabilidad alta

(gt16mVW) con presencia de mineralizacioacuten y aflorando en superficie En esta seccioacuten

se tiene informacioacuten de estudios geoquiacutemicos presentados en la figura 28 lo cual

corroborariacutea la presencia de mineralizacioacuten

La liacutenea de estudio presentada en el caso 4 forma parte de una malla geofiacutesica como

se muestra en la figura 29 El bloque del modelo 3D tanto de cargabilidad como

resistividad y los planos de nivel a distintas profundidades presentados en las figuras

30 y 31 respectivamente muestran que la zona mineralizada se prolonga hasta 2

liacuteneas siguientes tanto hacia arriba como por debajo de la liacutenea de estudio La zona

mineralizada tambieacuten se extiende en profundidad como se muestra en los planos de

nivel de la figura 31

37

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

SECCION DE INVERSION 2D

Resistividad Baja-Modera da

1600 1700

Resistividad Baja-Moderada

1700

Cargabilidad Alta

382 ^

Resistividad(Ohm-m)

Cargabilidad(mVW)

Figura 27 Inversioacuten 2D de los datos de resistividad y cargabilidad (caso 4)

38

a-SjmWViZOOM

lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

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43

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lObtA DE ES TUDIOS GEOQUmCOS

1700

146

129

104

343grT 701 grT 290 grT 65 3 9rT 230 9 rT

14Ag (grT) Cu()

Figura 28 Estudios geoquimicos realizados en el caso 4

39

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Malla Geofigravesica

Figura 29 Malia geofisica de la cual forma parte la linea de estudio del caso 4

40

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

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43

BLOQUE DEL MODELO 3D

Cargabilidad

Figura 30 Bloque del modelo 3D Cargabilidad y Resistividad (caso 4) Muestra la distribucioacuten espacial de de los modelos se adicionan cortes para observar el interior del modelo

41

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

7 REFERENCIAS

1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

20 102011

2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

5 h ttp ^^qeosoftcom consultado el 20102011

43

Profundidad 200 mProfundidad ISO m

Zonamineralizada

MODELO 3D - CARGABILIDADPLANOS DE NIVEL

Figura 31 Planos de nivel extraiacutedos del modelo 3D Cargabilldad y Resistividad (caso 4) a distinta profundidades 50 100 150 y 200 metros de profundidad Se observa la continuidad de la zona mineralizada en profundidad

42

6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

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1 http^^guantecqeosciencecomTechKemessNorthphp consultado el

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2 http^^vdadelperucom consultado el 20102011

3 W M Telford L P Geldart R E Sheriff Applied Geophysics 2tdicioacuten

Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

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6 CONCLUSIONES

bull Se identificaron probables zonas mineralizadas con presencia de sulfuras en los 4

casos

bull En el caso4 se corroboroacute la zona mineralizada con estudios de geoquiacutemicos en

este caso la presencia de plata y cobre lo que indica que es una zona de intereacutes

exploratorio

bull El modelo 3D y los planos de nivel para el caso 4 nos permite definir con mayor

detalle la zona de intereacutes exploratorio

bull Los meacutetodos geofiacutesicos (resistividad y polarizacioacuten inducida) ayudan a definir

zonas de intereacutes exploratorio lo que verifica que su utilizacioacuten es importante en la

exploracioacuten minera

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Cambridge University Press Paacuteg 283-292 522-609 (1990)

4 M H Loke Tutorial 2-D and 3-D Electrical Imaging Survey (1996-2010)

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