Metodos Geofisicos

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA EXPLORACIÓN GEOFÍSICA.

I. HISTORIA DE LOS MÉTODOS GEOFÍSICOS DE PROSPECCIÓN

Alrededor de 1640, la brújula magnética fue usada en la búsqueda de hierro. Como primer instrumento especialmente apto para la exploración aproximadamente 110 años atrás apareció la brújula minera de Suecia, cuya aguja magnética está suspendida de tal manera, que puede rotar alrededor de su eje horizontal y de su eje vertical. Entre 1915 y 1920 entre varios instrumentos para la prospección magnética Adolf SCHMIDT desarrolló el variómetro, que lleva su nombre y que todavía ocasionalmente está en uso. La Segunda Guerra Mundial empujó el desarrollo de los magnetómetros aerotransportados basándose en el principio electromagnético, puesto que los utilizaron para la detección de submarinos.

Después de la guerra los magnetómetros aerotransportados estuvieron isponibles para la exploración. El magnetómetro nuclear apareció en 1955, el magnetómetro de absorción atómica (con vapor de cesio y rubidio) en 1961 y entre 1960 y 1970 el gradiómetro magnético aéroportado.

En 1815, Robert Fox descubrió, que algunos minerales exhiben polarización espontánea. Un siglo más tarde en 1913 Carl SCHLUMBERGER podía localizar un depósito de sulfuros aplicando este método. Además introdujo los métodos de resistividad y de la línea equipotencial aptos para aplicaciones en el terreno. Durante la tercera década de este siglo 20 (1920 - 30) las configuraciones de electrodos múltiples fueron aplicadas en la prospección y Hans Lundberg introdujo los métodos electromagnéticos, que alrededor de 1947 fueron adaptados para ser usados en aviones. Después de la Segunda Guerra Mundial los métodos magneto telúricos y de la polarización inducida aparecieron, además en este tiempo se registra avances grandes en los métodos de interpretación, en particular con respecto a los métodos magnéticos y electromagnéticos.

El origen de los métodos sísmicos aplicados en la exploración como los métodos de refracción y de reflexión es la sismología o es decir la observación de las ondas sísmicas generadas por un terremoto. Los tiempos de llegada de las primeras ondas sísmicas generadas por un terremoto y detectadas en varios observatorios sismológicos se utilizan para localizar el epicentro del terremoto (proyección del hipocentro ubicado en la corteza terrestre a la superficie terrestre, el epicentro se ubica en la intersección del radio, que pasa por el hipocentro, con la superficie terrestre) y para hallar el tiempo de origen de este terremoto. En base de estas informaciones se puede presentar la distribución de las velocidades de las ondas sísmicas en función de la profundidad de tal manera aclarando la estructura interna de la Tierra. En 1909 el sismólogo MOHOROVIVIC de Yugoslavia descubrió el límite entre la corteza y el manto, la llamativa discontinuidad de Mohorovicic o sólo Moho, que está caracterizada por un aumento apreciable en la velocidad de las ondas sísmicas p en una profundidad entre 5 (corteza oceánica) y 45 km (corteza continental). En 1913 GUTENBERG, nacido 1889 en Darmstadt/Alemania calculó el valor correcto de la profundidad del núcleo de la Tierra (2900km) con base en datos obtenidos por la sísmica de refracción.

Los métodos sísmicos de exploración fueron desarrollados a partir de la exploración petrolífera y de gas desde los años 1920. En 1923 el método de refracción fue introducido en la exploración petrolífera en México. Los métodos de reflexión se emplean rutinariamente desde 1927 en la exploración petrolífera (Maud field, Oklahoma) y ellos reemplazaron rápidamente los métodos de refracción en este campo. Desde los años 70s casi no se emplean los métodos de refracción en la exploración petrolífera.

II. EXPLORACIÓN Y PROSPECCIÓN

Según el 'Dictionary of Geological Terms', (BATES & JACKSON, 1984) exploración designa la búsqueda de depósitos de minerales útiles o de combustibles fósiles. En este diccionario no se distingue entre exploración y prospección. El término 'minerales útiles' se refiere a minerales económicamente valiosos. Algunos autores como HARTMAN (1987) diferencian exploración y prospección en lo que concierne su objetivo y a partir de este el principio de trabajo aplicado: el objetivo de la prospección es el reconocimiento general de un yacimiento mineral, la exploración está enfocada en un reconocimiento detallado del depósito mineral.

Modelos de depósitos minerales y de depósitos de combustibles fósiles igualmente se basan en las asociaciones minerales esperadas en distinta profundidad. Los guías a los depósitos minerales, los remanentes alteradas descubiertas en la superficie terrestre pertenecen a un sistema de entropía (grado de desorden o grado de mezcla) mayor en comparación al modelo. El modelo ubicado en cierta profundidad no aparece en la superficie terrestre hasta que recibe un impacto del ambiente superficial reciente

III. Geofísica.

Geofísica es una ciencia derivada de la geología que trata del estudio de las propiedades físicas de la Tierra, comprende aspectos como la investigación de la Composición Interna del planeta, así como el Flujo de Calor proveniente del interior de la Tierra, la fuerza de la gravedad que forma el Campo Gravitacional y la fuerza magnética de atracción ejercida por un magneto ideal en el interior de la Tierra, que crea el Campo Geomagnético, así como la propagación de las ondas sísmicas a través de las rocas de la corteza terrestre. Diferentes técnicas geofísicas permiten optimizar procesos de exploración de algunos minerales, del agua, de energía y la ubicación adecuada de obras civiles y prevención de desastres naturales.

Con el auxilio de los métodos indirectos de la geofísica, como es el registro de los diferentes tipos de ondas sísmicas, se ha logrado definir la Composición Interna del planeta, dividiéndolo en capas con especificaciones de su espesor y contenido, sin que necesariamente estén a la vista del hombre.

La ciencia relacionada con el estudio del calor interior de la Tierra para su aplicación en la localización de yacimientos naturales de agua caliente, se denomina Geotermia.

La energía geotérmica, se manifiesta como una vibración de átomos cuya intensidad determina la temperatura y llega a la superficie por difusión, por movimientos de convección y por circulación de agua en las profundidades. Tiene como primer origen, la temperatura inicial del planeta, la segunda fuente es la radioactividad derivada de elementos radiactivos como el torio, el

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