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8/18/2019 Prospección e Investigación Geologica - Método Gravimetrico
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INTRODUCCIÓN
Con los métodos geofísicos sepuedeInvestigar zonas sin acceso para el ser humano, como el interior de la tierra. En la
búsqueda de yacimientos metalíferos usando la prospección y exploración, estos
métodos pueden dar informaciones sin hacer una perforación de altos costos.
Existen varios métodos geofísicos los cuales aprovechan propiedades físicas de las
rocas. Pero todos dan solamente informaciones indirectas, es decir nunca sale una
muestra de una roca. Los resultados de investigaciones geofísicas son hojas de
datos numéricos que esperan a una interpretación. Trataremos en este trabajo
específicamente de los métodos geofísicos de gravimetría y magnéticos.
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1. MARCO TEÓRICO
1.1 METODO GRAVIMETRICO
La gravimetría es un método muy importante en la búsqueda dedepósitos minerales. Este método aprovecha las diferencias de la
gravedad en distintos sectores. Grandes cuerpos mineralizados pueden
aumentar la gravitación en una región determinada porque rocas de
mayor densidad aumentan la aceleración.
El campo de potencial natural observado se compone de los
contribuyentes de las formaciones geológicas, que construyen la corteza
terrestre hasta cierta profundidad determinada por el alcance del método
gravimétrico. Se realiza mediciones relativas o es decir se mide las
variaciones laterales de la atracción gravitatoria de un lugar al otro puesto
que en estas mediciones se pueden lograr una precisión satisfactoria más
fácilmente en comparación con las mediciones del campo gravitatorio
absoluto. Los datos reducidos apropiadamente entregan las variaciones
en la gravedad, que solo dependen de variaciones laterales en la
densidad del material ubicado en la vecindad de la estación de
observación.
CORRECCIÓN TOPOGRÁFICA.
Un accidente de terreno elevado tal como una colina ejercerá una
atracción directamente proporcional a su densidad. Su componente
vertical estará dirigida hacia arriba y por consiguiente reducirá la gravedadcorrespondiente a una estación de observación cercana. Por esto se debe
añadir el valor de su componente vertical al término de la gravedad
observada en la estación de observación. Una depresión como un valle
es una masa negativa, con su componente atractiva vertical dirigida hacia
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arriba. En este caso también se añadirá el valor de la componente
atractiva vertical del valle al valor de gravedad observado en la estación
de observación.
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL ÁREA.
La densidad media del área en consideración entra en las formulas, que
corrigen el efecto topográfico y el efecto de las masas ubicadas entre el
nivel de referencia y el nivel de observación. Por consiguiente el
conocimiento de la densidad media del área en consideración contribuye
a la reducción o eliminación de dichos efectos, además el conocimiento de
la distribución de la densidad en el área de interés es uno de los
fundamentos de la interpretación de los perfiles o mapas gravimétricos
resultantes de las mediciones. La determinación directa de la densidad de
muestras representativas provenientes de afloramientos, minas o
sondeos se realiza en el laboratorio por medio de un picnómetro o una
balanza.
Estas determinaciones de densidad carecen que las muestras de algunos
afloramientos puntuales no necesariamente son representativas para
toda el área. Además las muestras superficiales pueden variar
apreciadamente en su humedad y en su grado de meteorización en
comparación a las muestras ubicadas en una profundidad más alta, en el
caso de rocas sueltas como arcillas, margas, depósitos de morrenas las
rocas superficiales pueden ser menos compactadas en comparación a
aquellas ubicadas en una profundidad más alta.
Un gravímetro especialmente apropiado para pozos permite realizar
mediciones de densidad versus la profundidad para un volumen rocoso
mayor en comparación al volumen rocoso cubierto por la sonda de rayos
gamma. La densidad se obtiene a través de la diferencia en gravedad
medida en dos niveles del pozo. En general el espaciamiento (distancia
http://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/cartuno/cartuno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/cartuno/cartuno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/epistemologia2/epistemologia2.shtml
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entre los dos niveles, donde se toma la lectura) es alrededor de 3m. Las
densidades obtenidas con este método son representativas para un
volumen rocoso mayor en comparación con aquel captado por la sonda
de rayos gamma y pueden ser incorporados en mediciones gravimétricas
realizadas en la superficie.
EL GRAVÍMETRO
El objetivo principal de los estudios de gravimetría es medir la atracción
gravitacional que ejerce la Tierra sobre un cuerpo de masa determinada.
Pero como la Tierra no es una esfera perfecta y no esta en reposo ni es
homogénea y tiene movimientos de rotación y de traslación, la fuerza de
gravedad que ejerce no es constante.
Por tanto, las medidas gravimétrica en exploración son representación de
anomalías en las que entran la densidad de los diferentes tipos de rocas:
sedimentos no consolidados, areniscas, sal gema, calizas, granito, etc.
En representación esquemática, el instrumento consta de una masa
metálica que, suspendida de un resorte supersensible, registra la
elongación del resorte debido a la atracción producida por lo denso de la
masa de las rocas subterráneas. Las medidas son anotadas yposteriormente se confeccionan mapas que representan la configuración
lograda.
Aparatos como el gravímetro permiten estudiar las rocas que hay en el
subsuelo. Este aparato mide las diferencias de la fuerza de la gravedad
en las diferentes zonas de suelo, lo que permite determinar qué tipo de
roca existe en el subsuelo.
Con los datos obtenidos se elabora un "mapa" del subsuelo que permitirá
determinar en qué zonas es más probable que pueda existir petróleo.
También se emplea el magnetómetro, aparato que detecta la disposición
http://www.monografias.com/trabajos16/metodo-lecto-escritura/metodo-lecto-escritura.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/metodo-lecto-escritura/metodo-lecto-escritura.shtml
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interna de los estratos y de los tipos de roca gracias al estudio de los
campos magnéticos que se crean.
Igualmente se utilizan técnicas de prospección sísmica, que estudian
las ondas de sonido, su reflexión y su refracción, datos éstos que permiten
determinar la composición de las rocas del subsuelo. Así, mediante una
explosión, se crea artificialmente una onda sísmica que atraviesa diversos
terrenos, que es refractada (desviada) por algunos tipos de roca y que es
reflejada (devuelta) por otros y todo ello a diversas velocidades.
Estas ondas son medidas en la superficie por s ismógrafos.
Más recientemente, las técnicas sísmicas tridimensionales de alta
resolución permiten obtener imágenes del subsuelo en su posición real,
incluso en situaciones estructurales complejas
La unidad gravimétrica terrestre, en honor a Galileo Galilei, es el GAL, y
se expresa en cm/seg/seg o cm/seg . También puede ser expresado en
submúltiplos como miligal (10 GAL) o en microgal (10 GAL).
El gravímetro de los tipos de balanza de torsión y de péndulo se empezó
a utilizar en la industria petrolera a principios del siglo XX para la detección
http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/organizac-gral/organizac-gral.shtml#TEORIAhttp://www.monografias.com/trabajos/galileo/galileo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/galileo/galileo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/organizac-gral/organizac-gral.shtml#TEORIAhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondas
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de domos salinos, fallas, intrusiones, estructuras de tipo anticlinal, rumbo
y continuidad de las estructuras.
Aprovechando la fuerza de atracción que tiene el campo magnético de la
Tierra, es posible medir esa fuerza por medio de aparatos especialmente
constituidos que portan magnetos o agujas magnéticas, magnetómetros,
para detectar las propiedades magnéticas de las rocas.
UTILIZACIÓN DE GRAVÍMETRO EN LA EXPLORACIÓN MINERA.
El método gravimétrico hace uso de campos de potencial natural igual al
método magnético y a algunos métodos eléctricos. El campo de potencial
natural observado se compone de los contribuyentes de las formaciones
geológicas, que construyen la corteza terrestre hasta cierta profundidad
determinada por el alcance del método gravimétrico (o magnético
respectivamente). Generalmente no se puede distinguir las
contribuciones a este campo proveniente de una formación o una
estructura geológica de aquellas de las otras formaciones o estructuras
geológicas por el método gravimétrico, solo en casos especiales se puede
lograr una separación de los efectos causados por una formación o
estructura geológica individual. Se realiza mediciones relativas o es decir
se mide las variaciones laterales de la atracción gravitatoria de un lugar
al otro puesto que en estas mediciones se pueden lograr una precisión
satisfactoria más fácilmente en comparación con las mediciones del
campo gravitatorio absoluto. Los datos reducidos
1.2 METODO MAGNETICOS
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Es uno de los métodos más antiguos de prospección geofísica, que
aprovecha la propiedad geomagnética, como es la susceptibilidad y/o
imantación magnética en la superficie terrestre (anomalías).
CONDICIONES QUE SE TIENE QUE REUNIR PARA LA APLICACIÓNGEOFÍSICA:
Para poder aplicar un método geofísico en una prospección, es necesario
que se presente dos condiciones importantes:
Que existan contrastes significativos, anomalías que se pueden
detectar y medir.
Que estos contrastes se puedan correlacionar con la geología
del subsuelo.
MAGNETOMETRIA:
La magnetometría es un método geofísico relativamente simple en su
aplicación. El campo magnético de la tierra afecta también yacimientos que
contienen magnetita (Fe). Estos yacimientos producen un campo magnético
inducido, es decir su propio campo magnético. Un magnetómetro mide
simplemente los anomalías magnéticas en la superficie terrestre,
cuáles podrían ser producto de un yacimiento.
Nota:
A escala microscópica, los momentos magnéticos de los minerales
magnéticos que se encuentran en objetos metálicos, suelos, sedimentos y
rocas se alinean en la dirección del campo geomagnético, produciendo un
momento magnético macroscópico neto que se observa como una
magnetización inducida. Como en la mayoría de los casos, la magnetización
inducida es proporcional a la susceptibilidad magnética macroscópica del
cuerpo, propiedad que puede ser medida por los magnetómetros.
Características del método magnético:
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Se basa en la medida de las variaciones del campo magnético
terrestre.
Está relacionado con el movimiento de rotación de la Tierra alrededor
de su eje N-S.
Está producido por el núcleo que se comporta como una geo dinamo.
Los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los geográficos.
La distancia a la cual se encuentran dichos polos se denomina
declinación magnética.
Para su estudio se usa el magnetómetro.
Ventajas del método magnético:
1. Es un método pasivo que permite la medición de las propiedades
magnéticas en cualquiera condición geológica.
2. Puede ser aplicado en plataformas aéreas, marinas y superficiales.
3. Grandes avances en la teoría de campos magnéticos potenciales,
tecnologías avanzadas, algoritmos de interpretación y visualización más las
facilidades de adquisición, permiten que datos magnéticos sean usados en
la ayuda a la solución de problemas de prospección y exploración.
4. El grado de desarrollo que ha sufrido permite la aplicación en la minería,
petróleo, geotecnia, medio ambiente, geología, civil, arqueología, otros.
5. Es un método que desde la parte: técnica es simple, veloz e interpretativo,
económica es barato, medio ambiente no altera, social a veces requiere
permisos del dueño del terreno.
Aplicaciones del método magnético:
1. Mapeo geológico de unidades que muestran contrastes de
susceptibilidad.
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2. Mapeo estructural (fallas, fracturas, etc.) e identificación de riesgos
geológicos.
3. Detección de profundidad del substrato y del basamento.
4. Detección de minerales de hierro, o asociados a estos, y/o elementos
magnéticos (magnetita, pirrotita), como Cromita, Manganeso y
Sulfuros.
5. Exploración de depósitos asociados a la topografía del basamento
(conglomerados ricos en U, estrados ricos en Pb-Zn).
6. Localización y caracterización de Kimberlitas.
7. Caracterización de depósitos tipo “Placeres” y otros minerales
con características magnéticas, tipo Asbesto.
8. Delineamientos del perímetro de áreas de rellenos sanitarios
/ desechos.
9. Detección de objetos metálicos enterrados (tuberías, barriles, tanque).
Aplicaciones del método magnético a las prospecciones y
exploraciones:
Exploración magnética para menas de Fe
Exploración magnética para otros minerales
Exploración magnética para hidrocarburos
Exploración magnética para fuentes termales.
Limitaciones del método magnético
Una limitación de este método es por ejemplo en una prospección de
minerales de hierro que presenta el problema de que el magnetómetro
solamente responde a la magnetita, pero no a las hematitas puras, dado
a que estos últimos no presentan magnetismo
Susceptibilidad magnética:
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Susceptibilidad magnética del latín Susceptibles: receptivo a una constante de
proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización de un material
influenciado por un campo magnético. Un parámetro al que está directamente
relacionado es al de la permeabilidad, la cual expresa la magnetización total
por unidad de volumen: Entonces la susceptibilidad magnética de una sustancia o
cuerpo rocoso es la medida en la que puede ser magnetizada por inducción del
campo geomagnético terrestre.
2. INTERPRETACION DEL METODOS GRAVIMETRICOS Y MAGNETICOS
2.1 INTERPRETACION GRAVIMETRICO.
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La interpretación de anomalías de
campos potenciales
(gravimétrico, magnético y
eléctrico) es ambigua. Es decir
que pueden ser causadas por un
infinito número posible de fuentes.
Por ejemplo, esferas concéntricas
de masa constante pero
diferentes densidades y radios
producirán la misma anomalía,
puesto que la atracción de la
masa actúa como si estuviera
localizada en el centro de las
esferas.
Las anomalías detectadas por este método están originadas en la contribución de
diferentes fuentes o masas, tanto superficiales como profundas, incluso a
considerables distancias de la zona de trabajo. Esto obviamente enmascara la
fuente anómala particular que se busca.
Esa ambigüedad representa el problema inverso. Una tarea muy importante en la
interpretación será reducir a un mínimo la ambigüedad, utilizando todo tipo de
información disponible, fundamentalmente la geológica obtenida de afloramientos,
pozos, minas o de otras técnicas geofísicas.
Anomalía Regional y Residual
Las grandes estructuras producen anomalías de Bouguer que se caracterizan por
ser ondas amplias y suaves, llamadas Tendencia Regional por su efecto o
simplemente Anomalía Regional. Sobre esta puede estar superpuesta una
anomalía local de extensión limitada y menor longitud de onda llamada Anomalía
Residual o Local. Generalmente el interés de la interpretación está en estas
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anomalías locales o residuales, para lo que debe eliminarse primero el efecto
regional.
Existen métodos gráficos de suavizado de curvas y de ajuste de tendencias y filtros.
Estos procedimientos deben utilizarse con mucho cuidado pues son soluciones
analíticas que nada tienen que ver con la Geología.
Entonces, antes de la interpretación debe resolverse primero la separación
Regional/Residual, que pasa a ser fundamental para evitar la generación de
anomalías residuales ficticias.
Para ello el objetivo de la prospección gravimétrica debe estar claramente
establecido incluso antes de iniciar la medición, pues de ello dependerá la densidad
de estaciones y su precisión, que tendrá una incidencia directa en la separación de
las anomalías de interés.
Es de destacar que no debe intentarse una interpretación gravimétrica si no se
cuenta con información geológica adecuada, o algún dato proveniente de otro
método geofísico.
Método de suavización de curvas
Es un método gráfico que consiste simplemente en suavizar o aplanar, con criterio, las curvas
isoanómalas de Bouguer. Justamente, estas nuevas curvas obtenidas son consecuencia de la
anomalía regional. Serán curvas más o menos paralelas, lo que indica un efecto gradual de atracción.
Luego se restan las curvas, que es lo mismo que encontrar los puntos de cruce a un mismo valor y
luego unirlos. En la figura de la derecha se ve que los puntos de cruce con valores de 0.2, 0.4 y 0.6
miligales de diferencia permiten construir nuevas curvas isoanómalas, las que representan solo la
anomalía residual.
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De este plano se traza un perfil en la dirección de mayor cambio, a los efectos deinterpretar el cuerpo que causa esta anomalía.
También se puede suavizar un perfil. La resta de la anomalía de Bouguer menos la curva suavizada
permite obtener la anomalía residual
Superficies de TendenciaSon superficies matemáticas definidas por funciones obtenidas por mínimos cuadrados.
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Suelen ser de diferentes ordenes: El 1º es un plano, el 2º un paraboloide, etc., pero nunca mayor
de 4º orden. Se usan para definir la tendencia regional. Al ser puramente matemáticas, no tienen
en cuenta la geología y pueden llevar a interpretaciones erróneas.
CONCLUCIONES
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RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
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