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Métodos de Exploración (página 2)




Partes: 1, 2


En esta grafica se ve lo antes explicado acerca del método de exploración eléctrico por schlumberger:

    

Los métodos eléctricos son un tipo de método geofísico, y constituyen pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas de un terreno, como parte de las técnicas de reconocimiento geotécnico.

     Esta prospección tiene como objetivo determinar la resistividad eléctrica de las rocas que constituyen el subsuelo y su distribución.

      De tal manera que se puedan interpretar los cambios que se producen, debidos a la presencia del agua subterránea o al contenido mineralógico que presentan las formaciones de roca. Estos métodos eléctricos utilizan la distribución del subsuelo en términos de homogeneidad, basados en la caracterización resistiva.

      En esta distribución del subsuelo, es posible observar zonas anómalas que pueden ser debidas a estructuras geológicas contrastantes o bien la presencia de fluidos conductores como el agua y el contenido mineralógico que altera los valores de la resistividad del medio.

     El flujo de corriente a través del terreno discurre gracias a fenómenos electrolíticos, por lo que la resistividad depende básicamente de la humedad del terreno y de la concentración de sales en el agua intersticial. Por ello existe una gran variabilidad de valores de la resistividad para cada tipo de terreno, con rangos muy amplios.

      Las propiedades físicas de un material de acuerdo con su comportamiento electromagnético son: la constante dieléctrica, la permeabilidad magnética y la resistividad; la resistividad, es la propiedad que se mide en los métodos eléctricos de exploración.

     Algunos instrumentos utilizados en los métodos exploratorios eléctricos son:

Sondeos Resistivos:

     Estos métodos miden las variaciones que generan las propiedades eléctricas de las rocas y minerales, especialmente su resistividad. De manera común se induce un campo artificial eléctrico creado en superficie al hacer pasar una corriente eléctrica en el subsuelo.

      Dentro de los sondeos resistivos encontramos:

  • Sondeo Eléctrico Vertical SEV
  • Calicatas eléctricas
  • Métodos Dipolares
  • ERT Tomografía Eléctrica
  • En general:
    • Wenner Alpha / Beta / Gamma
    • Wenner-Schlumberger
    • Dipolo-Dipolo, Polo-Dipolo, Polo-Polo
    • MSG
    • SP: Potential Natural ente otros.

·         Sondeo Eléctrico Vertical SEV

     El método geofísico empleado para la obtención de la resistividad de los materiales del subsuelo es el eléctrico, en su modalidad de Sondeo Eléctrico Vertical (SEV), con arreglo interelectródico tipo Schlumberger, para lo cual se utilizan 4 electrodos de acero inoxidable, 2 (A, B), llamados de corriente, que son los que transmiten la corriente eléctrica al terreno; para este caso la máxima abertura fue de 50 m y el otro par son los electrodos denominados de potencial (M, N), los cuales reciben la diferencia de potencial que surge al recibir la corriente eléctrica, y conectados al aparato, se procesan los datos presentando los valores de resistividad aparente, los cuales a su vez multiplicados por una constante de proporcionalidad de acuerdo al arreglo y espaciamiento utilizados, se grafican obteniendo una curva de resistividad contra profundidad de exploración.

     Una vez obtenida esta gráfica, se procesan los datos en la computadora bajo el programa denominado "Resix P", en el cual hacer una serie de interacciones se analiza el modelo de capas inicial, el cual se ajusta a la curva establecida para llegar a un modelo de capas final.

     Al obtener este modelo de capas para cada SEV, se realiza una correlación entre éstos para construir las secciones geoeléctricas, mismas que nos darán un panorama general de la estratigrafía del subsuelo.

     El equipo utilizado para el desarrollo de los Sondeos Eléctricos Verticales (SEV"S) consiste en una consola, la cual integra un amperímetro, así como un procesador para tomar las lecturas directas y una fuente de energía, cuatro carretes de cable monopolar, dos de corriente y dos de potencial, cuatro electrodos de acero inoxidable, una brújula, un posicionador global y demás equipo de apoyo.

     La correlación geoeléctrica del subsuelo para este se manifiesta de tres capas, las cuales se describen a continuación:

     La primera capa tiene un espesor de 1.5m y está constituida por cenizas con valores eléctricos de 50 a 62 ohm-m; una segunda capa de arenas con valores eléctricos de 24 a 25 ohm-m; esta capa llega hasta una profundidad de 3.80 m a 4 m; subyacente a esta capa se detectó una roca fracturada con valores eléctricos de 51 a 55 ohm-m, con una profundidad de 16 a 24m. La última capa detectada por los sondeos se correlaciona con roca ígnea extrusiva, con valores eléctricos de 343 a 4843 ohm-m.

 

Aplicaciones SEV:

Cambios litológicos Horizontales
Techo de roca sana
Detección de Cavidades
Profundidad y Espesor de relleno
Cuerpos Conductivos
Estudios para tomas de tierra
Detección de plumas de contaminación
Caracterización de vertederos
Localización de restos arqueológicos

·         Calicatas eléctricas

       La finalidad de las calicatas eléctricas (CE) es obtener un perfil de las variaciones laterales de resistividad del subsuelo fijada una profundidad de investigación. Esto lo hace adecuado para la detección de contactos verticales, cuerpos y estructuras que se presentan como heterogeneidades laterales de resistividad.

      Orellana (1982) resalta que la zona explorada en el calicateo eléctrico se extiende desde la superficie hasta una profundidad más o menos constante, que es función tanto de la separación entre electrodos como de la distribución de resistividades bajo ellos.

      Experimentalmente, la CE consiste en trasladar los cuatro electrodos del dispositivo a lo largo de un recorrido, manteniendo su separación, obteniéndose un perfil de resistividades aparentes a lo largo de aquél.

Aplicaciones:

Cambios litológicos Verticales
Techo de roca sana
Detección de Cavidades
Profundidad y Espesor de relleno
Cuerpos Conductivos
Detección de plumas de contaminación
Caracterización de vertederos
Localización de restos arqueológicos

     Hay diversas teorías acerca de las calicatas eléctricas entre ella destacan:

·         Calicata Wenner

     Partiendo de sus respectivos dispositivos base, esta calicata consiste en desplazar los cuatro electrodos AMNB a la vez manteniendo sus separaciones interelectródicas a lo largo de un recorrido. Se representa la distancia del origen, O, al centro de los electrodos MN en abscisas para cada distancia x.

·         Calicata Schlumberger.

      En este tipo de calicata podemos citar dos variantes. La primera sería similar a la calicata Wenner, desplazando lateralmente los cuatros electrodos del dispositivo Schlumberger a la vez.

       La segunda consiste en desplazar los electrodos detectores M y N entre A y B, los cuales están fijos y a una gran distancia de los electrodos detectores.

      La profundidad de penetración de la medida no es constante puesto que no es una verdadera calicata, siendo máxima cuando los electrodos MN se hallan en el centro del segmento AB.

 

·         Calicata Polo-Dipolo

     La calicata polo-dipolo consiste en desplazar los tres electrodos AMN a la vez, manteniendo sus separaciones interelectródicas, a lo largo de un recorrido. Se representa la distancia de un origen escogido al centro de los electrodos MN en abscisas y el valor de la resistividad aparente medida (W·m) para cada distancia x en ordenadas. En la calicata polo-polo se desplazan los electrodos AM y la resistividad aparente se representa respecto al punto medio entre A y M.

·         Calicata Dipolar

 

     Esta calicata basada en el dispositivo dipolar consiste en desplazar los cuatro electrodos ABMN a la vez, manteniendo sus separaciones interelectródicas, a lo largo de un recorrido.

      Se representa la distancia del origen, O, al punto medio entre los dos dipolos en abscisas y en ordenadas el valor de la resistividad aparente medida (·m) para cada distancia x (m).

Elección del tipo de calicata más adecuado. Factores a considerar.

     En general no puede afirmarse que tal o cual tipo de calicata eléctrica sean superiores a los demás. Para cada problema concreto, cada uno de estos tipos presenta ventajas e inconvenientes. La elección debe tener en cuenta muchos factores, tales como el corte geoeléctrico esperado, las características de la zona de trabajo, la clase de prospección, así como factores económicos.

     En una curva de resistividad aparente se produce una discontinuidad cada vez que un electrodo pasa sobre un cambio lateral de resistividad, por lo que resulta que cuanto mayor sea el número de electrodos movidos más ancha y complicada se hace la anomalía en la curva de resistividad aparente, lo cual hace más difícil la interpretación. Por esta razón se recomienda la calicata Schlumberger con los electrodos A y B fijos o la dipolar con los dipolos bien separados (equivalente a mover solo dos electrodos).

Aplicaciones

      Las aplicaciones de la calicata eléctrica están en la detección de fisuras, fallas, contactos verticales en general y objetos o estructuras enterradas. La realización de calicatas en trayectorias paralelas permite trazar la cartografía de resistividades aparentes de un terreno a profundidad constante representada por curvas de isoresistividad. Estos mapas de resistividad se aplican en arqueología para decidir sobre la estrategia a seguir en las excavaciones.

·         Tomografía Eléctrica

     La Tomografía Eléctrica es una técnica que permite encontrar una imagen de la distribución verdadera de la resistividad en el subsuelo, Se han propuestos dos modalidades de dicha técnica:

     Superficie: Los electrodos de emisión y recepción están en una misma línea.

     Pozo: Los electrodos de emisión están en un pozo y los de recepción pueden estar en el mismo o en otro pozo.

Aplicaciones:

Litología
Diferenciación de rocas con distinta alteración y áreas contaminadas
Detección de Fallas, Canalizaciones y Cavidades
Detección de plumas de contaminación
Profundidad y Espesor de relleno
Cuerpos Conductivos
Filtraciones en presas
Localización de restos arqueológicos

     La tomografía de Pozo, conocida como ERT (Electrical Resistance Tomography) está todavía en su etapa de desarrollo.

Sondeos Electromagnéticos:

     Los métodos geoeléctricos para la prospección electromagnética, calculan la resistividad eléctrica de los materiales del subsuelo, basados en la teoría electromagnética normada por las ecuaciones de Maxwell y están fundamentados en el fenómeno conocido como inducción.

     Los métodos electromagnéticos se pueden caracterizar por el tipo de fuente que utilizan: natural o artificial. También se pueden dividir por el tipo de operación, pueden ser en el dominio del tiempo o en el dominio de las frecuencias.

  Aplicaciones:

Detección de Fallas
Contactos y Buzamientos
Conducciones de Agua o Electricidad
Acuíferos
Profundidad y Espesor de relleno
Cuerpos Conductivos
Intrusiones salinas en acuíferos
Localización de restos arqueológicos

     En esta prospección se encuentran diversos tipos de sondeos:

  • Sondeo por Transitorio TDEM
  • Sondeo Magnetotelúrico SMT
  • Geo-Radar o GRP

Sondeo Transitorio TDEM

      El método del sondeo transitorio (SEMT o TDEM por sus siglas en inglés) es una técnica de exploración geofísica usada para estimar la resistividad eléctrica del subsuelo, con aplicaciones en diversas áreas (geohidrología, minería, geotermia, etc.).

      En general, los SEMT son realizados con una unidad transmisora unida a un alambre (espira grande, bobina o bipolo eléctrico) y un sensor (bobina o dipolo eléctrico) que recibe y manda la señal a una unidad receptora. Al inyectar una corriente constante en el alambre transmisor se produce un campo magnético primario.

      Un corte rápido de esta corriente ocasiona la interrupción del campo magnético primario, lo que produce, para satisfacer la ley de Faraday, la inducción electromagnética de corrientes eléctricas en el subsuelo. Estas corrientes, que fluyen en trayectorias cerradas en el subsuelo, migran en profundidad y lateralmente, mientras que su intensidad disminuye conforme pasa el tiempo, lo que genera a su vez un campo magnético secundario transitorio. Este campo secundario induce un voltaje variable en tiempo en el receptor. La forma del decaimiento de este voltaje contiene información sobre la resistividad del subsuelo, puesto que la magnitud y distribución de las corrientes inducidas depende de la resistividad. El carácter migratorio en profundidad de las corrientes es usado como un control de la profundidad, es decir, los voltajes de tiempos cortos proveen información de la resistividad somera, mientras que los de tiempos largos la dan de la resistividad a mayor profundidad.

 

Equipo de Sondeo Transitorio          Antena Receptora Transitoria

APLICACIONES

Estratigrafía del terreno atendiendo a sus propiedades eléctricas

Detección de depósitos enterrados de residuos urbanos e industriales

Definición de zonas de intrusión marina

Determinación de niveles freáticos

Identificación de acuíferos contaminados

Sondeos Magnetotelúricos SMT

Se miden las diferencias de potencial de las corrientes telúricas que se originan en el campo geomagnético. No necesitan fuente, pero es necesario que haya fluctuaciones en el campo geomagnético para obtener buenos resultados. Se obtiene información de mucha profundidad.

Aplicaciones

Detección de Fallas, Contactos y Buzamientos
Cuerpos Conductivos
Cavidades
Acuíferos

 

Geo-radar o Ground Penetrating Radar

      Es un método que utiliza fuentes de corriente alterna donde se obtiene información mediante la reflexión de ondas electromagnéticas de alta frecuencia 100KHz a 800 MHz

      Aunque este limitado el alcance de penetración por las altas frecuencias, es una herramienta practica, ya que de manera versátil da una rápida interpretación de la investigación del subsuelo en el intervalo somero.

Aplicaciones

  • Determinan la presencia de zonas saturadas.
  • Ayudan a conocer la geometría del acuífero.

EQUIPAMIENTO DISPONIBLE

  • Equipo SIR - 10B
    • Geo-radar SIR 10 - B
  • Antenas
    • Antena Modelo 3101 D, 900 MHz de frecuencia (que permite alcanzar una profundidad máxima de exploración de 1,5 m)
    • Antena Modelo 5106 de 200 MHz de frecuencia (que permite alcanzar una profundidad máxima de exploración de 9 m)
    • Juego de antenas, modelo 3200 MLF, que alcanzan desde los 80 MHz de frecuencia, hasta los 16 MHz de frecuencia (con una profundidad de exploración en el intervalo comprendido entre los 10 m y 30 m)

Esquema de funcionamiento de geo-radar

MéTODOS GEOQUIMICO

Los métodos geoquímicos aplicados a la exploración minera son una herramienta esencial utilizada en los programas de exploración en todas sus etapas, desde los trabajos iniciales de reconocimiento hasta los de detalle cuando el yacimiento ya ha sido localizado. Los métodos geoquímicos también se utilizan para identificar las prolongaciones de los yacimientos ya conocidos o en explotación y como ayuda en la toma de decisiones en la selección de áreas de interés para llevar a cabo la perforación como etapa final en la localización de yacimientos de hidrocarburos.

      La exploración geoquímica de superficie también investiga la presencia de hidrocarburos químicamente identificables que se encuentren en superficie o cerca de la misma o los cambios inducidos por la presencia de esos hidrocarburos en el suelo, con la finalidad de localizar las acumulaciones en el subsuelo que le dieron origen. Su rango de observación se extiende desde aquellos afloramientos de petróleo y/o gas de escala macroscópica (fácilmente visibles), hasta los de escala microscópica en los que es necesaria la identificación de huellas o rastros de hidrocarburos no visibles o inferirlos a través de la identificación de cambios en el suelo o en la superficie del terreno producidos por la presencia de hidrocarburos.

Los métodos de prospección geoquímica de superficie se han usado desde la década de 1930, pero es en esta última década que se ha visto un renovado interés en la exploración geoquímica, especialmente por el desarrollo de nuevos métodos analíticos e interpretativos, que han generado un nuevo conjunto de datos que han activado la exploración geoquímica.

Muchos de estos nuevos desarrollos tecnológicos están sumariados en la Memoria 66 publicada por la AAPG, "Hydrocarbon Migration and Its Near- Surface Expression". Relevamientos geoquímicos y otras investigaciones documentan el hecho de que las microfugas de hidrocarburos, ya sean líquidos o gaseosos, desde una acumulación son:

  1. comunes y de amplia distribución
  2. predominantemente verticales (con obvias excepciones en algunos ambientes geológicos)
  3. dinámicas (responden rápidamente a los cambios en las condiciones de los reservorios).

La exploración normalmente involucra una secuencia de pasos, tanto en la etapa de planeación como en la de ejecución. La organización de un estudio geoquímico, independientemente de la escala, esta basada en tres unidades funcionales principales:

a)     El trabajo de campo, empleado primeramente en el muestreo.

a)     Laboratorio.

b)    La dirección técnica responsable para la toma de decisiones sobre el personal, decisiones técnicas y de operación, así como la interpretación de resultados.

El principal propósito de este paso es seleccionar áreas o regiones que tengan buen potencial mineral y que puedan ser prospectados en su totalidad.

La selección inicial de áreas puede estar basada por la revisión de la geología conocida y los registros de la pasada prospección y actividad minera.

Esta revisión puede dar lugar a posibles tipos de yacimientos actuales en éstas áreas, basadas en el reconocimiento de la mineralización y el ambiente geológico. Además, un reconocimiento minucioso puede conducirnos a la distribución de las rocas y estructuras favorables, la naturaleza de la cobertera y de las condiciones de intemperismo y otras circunstancias que pueden enmascarar las manifestaciones superficiales de la roca mineralizada en el subsuelo.

OBJETIVOS DE LA EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA

      El principal objetivo de un programa de exploración geoquímica es establecer la presencia y distribución de hidrocarburos en el área y, sobre todo, lo más importante es determinar la probable carga de hidrocarburos de prospecto. En programas de reconocimiento o regionales, la presencia de micro o macro afloramientos de hidrocarburos proveen una evidencia directa de la generación de hidrocarburos. Es decir que se pone en evidencia la presencia de un sistema petrolero activo y se identifican los sectores de la cuenca que son más atractivos. Adicionalmente, la composición química de estos afloramientos puede indicar si es una cuenca propensa para la generación de gas o petróleo. Si el objetivo es evaluar el potencial exploratorio de un prospecto, los resultados de un programa geoquímico pueden llevarnos a evaluar mejor el riesgo, identificando aquellos prospectos asociados con fuertes anomalías geoquímicas y resaltando los prospectos en base a su posible carga de hidrocarburos.

      Para el estudio de proyectos de desarrollo, los trabajos detallados de reconocimiento de anomalías superficiales de hidrocarburos pueden servir para:

  1. ayudar a decidir la ubicación de pozos de avanzada o de desarrollo
  2. delinear los límites productivos de un yacimiento
  3. identificar compartimentalizacion es del reservorio
  4. monitorear el drenaje de los hidrocarburos a través del tiempo, repitiendo los estudios geoquímicos cada cierto período de tiempo. Los programas geoquímicas de superficie pueden a su vez añadir valor a la información sísmica 2-D y 3-D a través de la identificación de ciertas características particulares o compartimentalizaciones del reservorio cargados con hidrocarburos.

CONCEPTOS BÁSICOS

Los cuatro conceptos básicos que debemos de tener en mente durante la exploración geoquímica, tanto en el ambiente geoquímico primario como en el ambiente geoquímico secundario son:

Contaminación en Geoquímica.

Durante la toma de muestras, principalmente en sedimentos de arroyo y agua, es posible que éstas no representen auténticamente los valores geoquímicos buscados por efectos de contaminación, los cuales exhiben patrones geométricos no relacionados con la Geología, y esto es debido a la actividad humana en sus diferentes facetas.

Las principales fuentes de contaminación en Geoquímica son:

-       Por actividad minera.

-       Por actividad industrial.

-       Por actividad agrícola.

-       Por actividades de construcción.

-       Por actividades domésticas.

Los métodos analíticos empleados en la exploración geoquímica son extremadamente sensibles y detectan los elementos generados como desechos por estas distintas actividades.

Estudios de orientación

Son estudios preliminares que nos permiten orientar la exploración geoquímica en un área determinada, ya que cada área es diferente y se presentan una gran cantidad de variables que provocan la dispersión de los elementos en los ambientes geoquímicos primario y secundario; y la determinación de estas variables es la base para la aplicación de los métodos geoquímicos.

 

La finalidad de los estudios de orientación es determinar el campo óptimo y los parámetros analíticos e interpretativos por medio de los cuales se pueden distinguir las anomalías del background.

Los principales parámetros que incluye un estudio de orientación son:

-       Tipo de dispersión geoquímica.

-       Método de muestreo.

-       Intervalo de muestreo.

-       Elemento o elementos a analizar.

-       Técnica analítica a utilizar.

-       Identificar la probable contaminación.

Los estudios de orientación, pueden indicar, por las características geoquímicas del área, la factibilidad de explotación o la no continuación de la exploración.

Falsas anomalías (anomalías no significativas).

Son concentraciones altas del elemento o  de los elementos en estudio, que no necesariamente esta relacionado con un yacimiento mineral de valor económico. Esto es, que un alto contenido de elementos químicos no siempre puede ser usado como una guía.

Estas anomalías falsas generalmente se desarrollan a poca profundidad y en suelos, que pueden ser causadas por efectos de contaminación, por errores analíticos o por el manejo inapropiado de los datos geoquímicos.

Interpretación de datos geoquímicos.

La geoquímica de exploración no localiza directamente los yacimientos, pero es suficiente para indicar las anomalías en concentraciones de elementos guía.

La información obtenida de campo y los resultados analíticos de las muestras, inicialmente se clasifican visualmente y después es graficada en mapas, los cuales pueden revelar las anomalías obvias o analizar su correspondencia con falsas anomalías.

En la interpretación de datos geoquímicos es fundamental la preparación de mapas y diagramas y el establecimiento de los valores del background, threshold y anomalía. Siendo de gran ayuda para los geoquímicos en la interpretación de datos y en algunas ocasiones, es el medio para el registro permanente y la clasificación de datos en forma concisa.

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 emiten rayos gamma y sus yacimientos no pueden ser localizados a menos que un elemento presente en el yacimiento emita dichos rayos. Así que el uranio detecta indirectamente por la radiación gamma emitida por uno o más productos en especial el radio.

       La radiactividad se mide en Roentgen (R) por hora. Un Roentgen es la cantidad de radiación que produce 2.083x109 pares de iones por cm3 a la presión y temperatura normales. En geofísica suele utilizarse una unidad más pequeña, el micro-roentgen por hora (1u = 10-9 R).

UTILIDADES/APLICACIONES DEL MéTODO RADIACTIVO

·                    la presencia de sustancias radiactivas en la rocas puede ser utilizada en la búsqueda de yacimientos minerales de los elementos radiactivos como el uranio, el torio y también para obtener diagrama de pozos petrolíferos; además nos permite detectar minerales de interés comercial que pueden ser descubiertos por su asociación con dichos elementos.

·                    La búsqueda de uranio ha sido, naturalmente el objetivo principal de gran cantidad de esfuerzos dedicados a la prospección radiactiva puesto que el uranio es el combustible principal para la energía atómica. El torio a su vez es un combustible nuclear potencial, pero en la actualidad no hay demanda del mismo para esta finalidad.

·                    La localización de elementos radiactivos no es la única aplicación de la Prospección radiactiva, puesto que todas las rocas, tanto ígneas como sedimentarias, contienen trazos de elementos radiactivos, estos métodos pueden usarse también en cartografía geológica, con tal que las diferentes rocas, estratos o fases tengan radiactividad diferente.

·                    La prospección radiactiva es utilizada para la determinación de la edad de las rocas a través de las leyes que gobiernan la velocidad de desintegración de los elementos contenidos en ella.

GENERALIDADES SOBRE LA RADIACTIVIDAD

      Se entiende por radiactividad a la desintegración de un núcleo atómico con emisión de energía y de partículas materiales, proceso que tiene lugar espontáneamente en algunas sustancias radiactivas naturales. Se observan tres tipos de radiación: rayos alfa, beta y gamma, la prospección geofísica de minerales radiactivos esta basada en la determinación de estas radiaciones por medios físicos.

       También se puede definir como: la variación espontánea del núcleo de un isótopo, inestable que se produce mediante la emisión de partículas elementales o de radiaciones electromagnéticas.

      La radiactividad es propiedad del núcleo, por lo que no es afectado por la forma que aparece, químicamente, cada elemento radiactivo. Por consiguiente, puede revelarse independientemente de la complejidad del compuesto químico considerado.

      De los alcances o penetraciones de los rayos alfa, gamma y beta, resulta que sólo los últimos pueden ser utilizados en la búsqueda de elementos radiactivos de la corteza terrestre, puede que las partículas alfa y beta son completamente detenidas por el recubrimiento más ligero, como sueltos, humus, arcillas.

      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 presentes en el yacimiento emitan dichos rayos. Por ello, el uranio se detecta indirectamente por la radiación y gamma emitida por unos o más de sus productores, en espacial el radio.

      La localización de elementos radiactivos no es la única aplicación de los elementos radiactivos. Puesto que todas las rocas, tanto ígneas como sedimentarias, contienen trazos de elementos radiactivos, estos métodos pueden utilizarse también para cartografía geológica, con tal que las diferentes rocas, estratos o fases tengan radiactividad diferente.

      Se distinguen tres tipos de radiaciones, clásicamente desintegradas por las letras griegas alfa, beta y gamma. La prospección geofísica de minerales radiactivos esta basada en la detección de estas radiaciones por medios físicos. En las investigaciones geofísicas, sólo pueden detectarse normalmente los rayos gamma, puesto que las partículas alfa y beta son detenidas fácilmente por la materia.

·                    Radiación Alfa

      Las partículas alfa están constituidas por núcleos de helio son de naturaleza corpuscular, teniendo carga eléctrica positiva. La velocidad de expulsivo de esta es muy elevada y en consecuencia, debido a su masa y velocidad, estas partículas están dotadas de gran energía y son verdaderos proyectiles lanzados sobre la materia que las rocas y son frecuentemente ionizantes, pero al mismo tiempo, a causa de su tamaño resultan fácilmente frenadas por choques sucesivos con la misma materia que las rocas, alcanzando pronto un estado pasivo como neutro de helio; por esta razón, sólo pueden atravesar unos pocos centímetros de aire y son detenidos por una hoja de papel, no siendo practico detectar la radiación alfa en la prospección.

·                    Radiación Beta

      Las radiaciones son simplemente electrones, con carga negativa y masa un poco reducida. Son emitidos por algunos elementos radiactivos con velocidad muy variable.

       Debido a su pequeño tamaño tienen grandes posibilidades de pasar de penetración resulta muy superior al de las radiaciones alfa, siendo por el contrario menor su capacidad de ionización debido a sus reducidas ocasiones para expulsar electrones.

      Las radiaciones beta precisan para su detección, una delgada lamina de plomo, placas de aluminio de 5mm de espesor, algunos centímetros de arena y el aire su alcance es de unos 2 metros.

·                    Radiación Gamma

      Los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas de la misma o igual naturaleza y velocidad que la luz y los rayos X, pero con mucha mayor energía y por lo tanto, con frecuencia mas elevada, por lo general, pero no siempre, son observadas junto con la emisión de partículas alfa y beta.

      La ausencia de masa en los rayos gamma, dificulta su colisión con los elementos de otros átomos para su expulsión y en consecuencia, su poder ionizante es muy reducido, pero no nulo, en tanto que la capacidad de penetración es mucho más elevada que la de las partículas alfa y beta. Los rayos gamma pueden atravesar varios centímetros de plomo, hasta 30 centímetros de roca y varias decenas de metros de aire.

      Como los rayos gamma son los más penetrantes de los tras tipos de radiaciones, los instrumentos de prospección están principalmente para descubrir minerales.

·                    Rayos Cósmicos

      Además de las tres clases de radiaciones emitidas por las sustancias radiactivas existentes en nuestro planeta, se deben considerar otras, denominadas rayos cósmicos, que llegan desde el espacio exterior y que son acusadas justamente con aquellos, en los aparatos detectores. Originalmente son las partículas llamadas rayos cósmicos primarios, que se transforman en los rayos cósmicos secundarios y son de dos tipos: unos están formados por electrones y fotones, que poseen gran energía y los otros son los mesotrones constituidos por partículas cuya mas es 200 veces mayor que la del electrón, pero con igual carga eléctrica que este.

CONCLUSIÓN

      Los métodos de exploración ha tenido un gran impacto en la vida humana, ya que esta ciencia ha permitido encontrar muchos recursos que son explotados por el hombre para luego transformarlos y convertirlos en productos útiles y provechosos para su desarrollo y bienestar.

     El desarrollo de los métodos de exploración ha permitido crear nuevas y mejores técnicas he instrumentos, facilitando el descubrimiento de materiales radiactivos de alto nivel productivo.

     El auge alcanzado por los métodos de exploración y el perfeccionamiento en sus métodos prospectivos, permitirán a la humanidad contar con yacimientos de gran importancia ya que son estratégicos para el país.

     Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus deducciones de los fenómenos que estudia por medio de métodos o sistemas cada vez más precisos. De allí que los métodos de exploración se perfila como una ciencia de gran confiabilidad, debido a que cada instante se ve influenciada por los avances de gran número de ciencias con las cuales se relaciona.

RECOMENDACIONES

      Todos estos factores deben ser tenidos en cuenta cuando se analiza el impacto potencial o real de los métodos de exploración. Otro aspecto a considerar es el económico: ¿cuánto cuesta finalmente un estudio de exploración? En este caso, la respuesta depende del lugar: por ejemplo, para los países árabes nada es más económico que quemar petróleo, para los franceses lo más barato es la energía nuclear, para los islandeses, que viven en medio de erupciones, nada se compara con la geotermia. En otros países esto puede depender mucho del momento, si se puede tener un fácil y económico acceso al crédito y no hay urgencia en el estudio de exploración para hallar el hidrocarburo, será posible decidir por tal o cual alternativa con mucha más facilidad que si el país pasa por un momento económico desfavorable y la necesidad de aumentar el estudio de exploración para encontrar hidrocarburos es urgente. Este aspecto muchas veces condiciona fuertemente la adopción de soluciones más favorables al medio ambiente que otras.

          El análisis de todos estos aspectos debe ser hecho científicamente, en un marco claramente multidisciplinario, ya que implica comparar y utilizar en conjunto datos surgidos de sectores muy diversos como son, entre otros la producción de energía eléctrica, la industria de las construcciones, la exploración y explotación de yacimientos mineros y fósiles, la salud pública, la salud ocupacional, la agricultura, la alimentación de la población, la economía, la meteorología y muchas otras.

          Un ejemplo de este tipo de análisis lo muestran las Conclusiones del Congreso de Helsinki sobre Energía Eléctrica y Medio Ambiente, en el que participaron expertos de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos, la Agenc ia de Energía Nuclear, el Banco Mundial, la Comisión de Comunidades Europeas, la Comisión Económica para Europa, el Consejo de Ayuda Económica Mutua, el Instituto Internacional de Análisis Aplicado de Sistemas, el Organismo Internacional de Energía Atómica, la Organización Mundial de la Salud, la Organización Mundial de Meteorología, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, entre varios otros organismos.

          Los resultados más importantes de este congreso indican que los daños más graves para la salud y el medio ambiente provienen de las centrales a combustible fósil y que todas las otras formas para el estudio de los métodos de exploración tienen efectos comparables entre sí, pero mucho menores que los causados por los combustibles fósiles. Por otro lado, a pesar de ello, no se espera que se pueda reemplazar por varias décadas y en cantidades sustantivas el uso de combustible fósil para producir electricidad, a menos de generar una drástica merma en la calidad de vida de los habitantes de los países desarrollados y un estancamiento en el progreso de los países en vías de desarrollo.

          Por otra parte, sólo la mitad del consumo mundial de energía se refiere a la energía eléctrica; esto nos indica que el impacto ambiental de otras formas de consumo de energía primaria tales como el quemado de hidrocarburos por los motores a explosión del transporte, la calefacción, cocina, procesos industriales (por ejemplo, siderurgia) debe también ser evaluado paralelamente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 

ANEXOS

CUADRO COMPARATIVO DE METODOS DE EXPLORACION

 

MéTODO

PARÁMETRO A MEDIR

PROPIEDAD DEL MEDIO

AREA DE APLICACIÓN

Gravimétrico

Anomalías del campo gravitatorio

Densidad

Petróleo, arena-grava, aguas subterráneas y obras civiles

Magnético

Anomalías del campo magnético

Permeabilidad magnética y magnetización residual

Petróleo, minería y obras civiles

Sísmico

Tiempo de propagación de ondas sísmicas

Densidad y módulos elásticos

petróleo, arena-grava, agua subterránea

ELéCTRICO
* Resistividad

* Polarización Inducida

Resistividad

Susceptibilidad a la polarización

Conductividad eléctrica

Capacidad eléctrica

Minería, arena-grava, aguas subterráneas y obras civiles

Minería

Autopotencial

Potenciales eléctricos naturales

Conductividad eléctrica

Obras civiles

 

INSTALACION DE LOS METODOS DE EXPLORACION

Sondeo Eléctrico Vertical (Guárico - Apure 2001)

 

POZO EXPLORATORIO

EXPLORACION DEL SUELO A ESTUDIAR

 

METODOS DE EXPLORACION ELECTRICA

 

 

Autor:

Prof.: Fernando Escalante                                                               

Alumnos:

Millan Alexander

Paredes Taniuska

Santos Daniel

Hurtado Carlos

Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto universitario de Nuevas Profesiones

Método de Subsuelos
5º semestre de Petróleo mención Producción

Caracas, 26 de febrero de 2008


Partes: 1, 2


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