Geologia De Subsuelo

GEOFISICA APLICADA. Es el conjunto de técnicas con las cuales, a partir de la medición de efectos inducidos por perturbaciones introducidas, o midiendo campos, radiaciones, etc., permite obtener resultados aptos para la explotación de recursos naturales o proyectos de obras. Un ejemplo surge de la búsqueda de petróleo en donde se pueden efectuar levantamientos gravimétricos o magnéticos para analizar posibles estructuras geológicas del subsuelo, las mismas se pueden obtener con mayor discriminación y detalle mediante procedimientos sísmicos y de esa forma se pueden localizar lugares en los que pueden existir yacimientos útiles para la explotación del recurso. Otro ejemplo específico es el de la búsqueda de agua en el subsuelo, en cuyo caso son de preferente aplicación los métodos geoeléctricos. La búsqueda de mineral radioactivo, ciertos estudios para fundaciones de obras de ingeniería y mediciones para estudios de corrosión de conductos, pueden considerarse como campos propicios de la Geofísica Aplicada.

GEOLOGIA DEL SUBSUELO:

El comportamiento del subsuelo, como todo en la naturaleza, no resulta caprichoso sino que se rige por una conjunción de leyes físicas y químicas.

Absolutamente todos los sedimentos que encontramos en el subsuelo (grava, arena, tosca, limo, arcilla, etc.), provienen de la erosión de rocas más antiguas. Son transportados por el viento y los ríos principalmente, hasta que son depositados y resultan enterrados por otros sedimentos que los cubren.

Si nos detenemos un momento a pensar en lo dicho anteriormente, resulta fácil entender que los sedimentos que se encuentran hoy a una profundidad de 100 metros, por ejemplo, constituyeron el paisaje sobre el que se asentaron los integrantes de los Reinos Animal y Vegetal de hace unos miles o millones de años atrás

Todos estos depósitos integran la columna sedimentaria del subsuelo que, como vemos, resulta muy variable con las distancias.

Como podemos observar en el ejemplo de la Fig. Nº 1. dos pozos perforados a una distancia aproximada de 6 km. atraviesan columnas sedimentarias distintas. La causa de esto es que los ríos y los arroyos no se deslizan siempre por el mismo cauce sino que este varia su posición a través del tiempo.

Cabe mencionar que la intensidad y la dirección del viento, que es el otro agente importante de transporte de sedimentos, también varían con el paso del tiempo.

El conocimiento de la geología del subsuelo resulta complejo pero, afortunadamente, los avances tecnológicos facilitan un tanto esta tarea.

En la actualidad resulta necesario que el Productor tenga un conocimiento, aunque sea somero, del comportamiento del subsuelo de su campo (así como lo tiene del uso de fertilizantes, por ejemplo) pues, esto le ayudara a tomar decisiones sobre posibles inversiones futuras

METODO GEOELECTRICO:

Uno de los principales objetivos de este escrito es el interiorizar al Productor Agropecuario sobre la existencia de una técnica geofísica indirecta, manejada en superficie, para conocer el comportamiento del subsuelo de su campo.

Como todo método indirecto no es exacto, pero tiene la suficiente aproximación como para orientar la búsqueda de agua en forma rápida y a un costo relativamente bajo en comparación con otros métodos.

La técnica se basa en el armado de un circuito eléctrico en un punto determinado del campo. Dicho circuito se podría esquematizar como muestra la Fig. Nº2.

Se colocan las estacas A, M, N y B (que hacen de electrodos), conectándoles los cables. Se envía corriente por el electrodo A (estaca A), recibiéndola en el electrodo B (estaca B).Con la ayuda de un voltímetro se mide el potencial eléctrico que se genera entre los electrodos M y N .

Con un amperímetro se mide la intensidad de corriente (I) que pasa los electrodos A y B. Como vemos, el circuito eléctrico es cerrado por el subsuelo. A su vez, el subsuelo se comporta como una resistencia dentro del circuito eléctrico.

Luego procedemos a enviar corriente por el electrodo B, recibiéndola en el electrodo A. Se miden nuevamente el potencial eléctrico y la intensidad de la corriente.

Con estos datos se calcula la diferencia de potencial eléctrico (dV) entre los electrodos M y N.

Además, como la intensidad de la corriente varía de acuerdo a la resistencia que oponga el subsuelo al paso de la misma, se puede calcular la “resistividad” de la capa por la cual viaja la corriente.

En las Figs. Nº 3, 4 y 5 se puede observar como se extraen los datos para el calculo de las “resistencias” que conforman las capas 1, 2 y 3, respectivamente, del Esquema de Investigación Geoeléctrica de la Fig. Nº 2.

Como podemos deducir de las figuras observadas, la profundidad de investigación está directamente vinculada a la posición de los electrodos (estacas). Cuanto mas alejados están entre si los electrodos A y B, mas profundo es el recorrido afectado por la corriente.

Una vez obtenidos los datos del campo, se procesan mediante la aplicación de una formula que vincula los parámetros de diferencia de potencial entre los electrodos M y N, la intensidad de la corriente y las distancias entre los electrodos A y B.

De la manera mencionada se calcula las resistividad aparente de las distintas capas atravesadas por la corriente eléctrica.

Luego se procede a graficar el Sondeo Eléctrico Vertical en forma de Resistividad aparente vs. Profundidad. Esto se puede observar en la Fig. Nº 6.

fig Nº 6

Cabe mencionar que en un mismo punto de estudio se acostumbra según el criterio de autocontrol de calidad, hacer dos mediciones sobre el mismo punto, tendiendo los cables en forma perpendicular entre si. Por ejemplo, primero se hace una medición en sentido Norte-Sur, corriendo las estacas en esa direcciones, luego se hace una medición Este-Oeste. Se procesan los datos de ambas mediciones por separado y luego se las compara. Normalmente deberían correlacionar, indicando que la prueba geoeléctrica fue bien realizada.

INTERPRETACION:

Hasta ahora hemos visto la parte operativa del método geoeléctrico, consistente en la extracción de los datos en el campo y el procesamiento de los mismos.

La interpretación de los resultados se basa fundamentalmente en los contrastes de resistividad observados en el sondeo eléctrico vertical.

Como la casi totalidad de los minerales que constituyen las rocas sedimentarias no son conductores de corriente o sea son muy resistivos, se puede tomar como que la resistividad calculada en los estudios geoeléctricos es la correspondiente al agua que contiene las distintas rocas en sus poros.

Si la roca tiene mucha porosidad y permeabilidad, el contenido de agua va a ser elevado. Al contrario, si la roca es poco porosa y permeable, la cantidad de agua va a ser escasa en su interior.

Si sabemos, además, que la conductividad del agua aumenta con el contenido de sales, es decir que la resistividad disminuye, se pueden inferir al interpretar los sondeos eléctricos verticales las distintas calidades de las aguas que pudieron hallarse en el subsuelo. Esto se hace, normalmente, por comparación con la resistividad presentada por el nivel freático de la zona si es conocida su calidad.

Cabe mencionar que todas las sales disueltas en el agua (cloruros, carbonatos, sulfatos, etc.) contribuyen a disminuir la resistividad de la misma. Por lo tanto, no se puede inferir con una prueba geoeléctrica el tipo de sal que contiene el agua. No obstante, se puede hablar de la calidad con respecto al contenido total de sales.

Como vemos la realización de un sondeo eléctrico vertical le brinda al Productor la suficiente información como para poder decidir pasos futuros. Además, el costo resulta mínimo en comparación con otras tareas que se pueden ejecutar en el campo.

En la actualidad muchos productores están adoptando esta metodología de trabajo para comenzar a conocer el subsuelo de su campo.

METODO RADIOACTIVO

Son empleados en la prospección de minerales de los elementos radiactivos, uranio, torio y de los minerales de interés comercial, que pueden ser descubiertos por su asociación con dichos elementos, a través de la presencia de sustancias radiactivas de las rocas.

Ejemplo:

Cada capa que se va atravesando tiene una determinada radioactividad se estimula con radiación y se toman las lecturas tiene alta penetración por lo que permite una medición muy precisa.

FUNDAMENTO DEL MéTODO RADIACTIVO

Los métodos radiactivos miden la radiactividad de los minerales que constituyen las rocas a través de las trazas de elementos radiactivos que se encuentran en ella.

La búsqueda geofísica de elementos radiactivos en la corteza terrestre es primordialmente una búsqueda de lugares con radiación gamma anormal. Sin embargo, no todos los elementos radiactivos

...