1. Exploración Sísmica
La exploración sísmica es un método geofísico que permite determinar la forma y disposición de las diferentes unidades litológicas o capas de la Tierra en profundidad. Esto se logra mediante la detección de ondas acústicas generadas por una fuente artificial de energía (martillo, vibro, sismigel, etc.). Estas ondas se propagan a través del subsuelo, y su velocidad depende de la elasticidad de las capas. Los sensores (geófonos) en la superficie detectan las ondas reflejadas o refractadas.
2. El Sonido en la Prospección Sísmica
El sonido, fundamental en los estudios de prospección, se define como la propagación de la vibración de un cuerpo elástico en un medio material. Este proceso requiere:
- Una fuente emisora de ondas sonoras.
- Un medio transmisor.
- Un receptor o detector de sonidos.
3. Dromocrona
La dromocrona es una gráfica espacio-tiempo que representa las primeras llegadas de las ondas P a los receptores. Se visualiza como rectas que indican el tiempo de llegada de las ondas en función de la distancia.
4. Métodos de Prospección Sísmica
Los dos métodos principales empleados en prospección sísmica son:
- Reflexión: Mide el tiempo que tardan las ondas en viajar desde la fuente hasta una interfase en el subsuelo y regresar a los receptores en la superficie.
- Refracción: Analiza las ondas que viajan a lo largo de las interfases entre capas con diferentes velocidades sísmicas.
5. Ley de Snell
La ley de Snell es fundamental en los estudios de refracción sísmica. Esta ley describe la relación entre los ángulos de incidencia y refracción de una onda al pasar entre dos medios con diferentes velocidades de propagación.
6. Principios de Interpretación de Datos Sísmicos
Los principios generales aplicados en la interpretación de datos sísmicos incluyen:
- Ley de Snell.
- Regla de velocidades aparentes.
- Principio de reciprocidad.
- Principio de tiempo interceptado en el origen.
- Paralelismo.
7. Tipos de Estudios en Prospección Sísmica
Existen varios tipos de estudios en prospección sísmica, que se diferencian por la configuración de adquisición y procesamiento de datos:
- 2D
- 3D
- 4D (monitoreo sísmico a lo largo del tiempo)
- Satelital (en combinación con otros métodos)
8. Aplicaciones de la Sísmica de Refracción
La sísmica de refracción tiene diversas aplicaciones, entre ellas:
- Localización de basamentos.
- Determinación de características de cuencas sedimentarias.
- Determinación de intervalos de velocidad.
- Estudio de fracturas.
- Análisis de meteorización.
- Estudios del fondo marino.
- Aplicaciones en ingeniería civil (edificaciones).
- Exploración de petróleo y gas.
9. Fuentes de Energía en Prospección Sísmica
Algunas fuentes de energía comunes en los métodos de prospección sísmica son:
- Explosivos (sismigel).
- Martillo.
- Vibro (camiones vibradores).
- Cañones de aire (en ambientes marinos).
Radiometría
10. Radiactividad
La radiactividad se define como la desintegración espontánea de un núcleo atómico inestable, con la emisión de energía y partículas materiales. Este proceso ocurre naturalmente en algunas sustancias radiactivas. También puede describirse como la variación espontánea del núcleo de un isótopo inestable, que se produce mediante la emisión de partículas elementales o de radiaciones electromagnéticas.
11. Radiaciones Espontáneas en la Prospección de Minerales Radiactivos
La prospección geofísica de minerales radiactivos se basa en el estudio de tres tipos de radiaciones espontáneas:
- Rayos alfa.
- Rayos beta.
- Rayos gamma.
12. Rayos Utilizados en la Búsqueda de Elementos Radiactivos
En las investigaciones geofísicas, los rayos gamma son los más útiles para la detección de elementos radiactivos en la corteza terrestre. Esto se debe a que las partículas alfa y beta son fácilmente detenidas por la materia, mientras que los rayos gamma tienen mayor poder de penetración.
13. Unidades de Medida de la Radiactividad
La radiactividad se mide en Roentgen (R) por hora. Un Roentgen es la cantidad de radiación que produce 2.083 x 109 pares de iones por cm3 en condiciones normales de presión y temperatura.
14. Unidades de Radiactividad en Estudios Geofísicos
En geofísica, se utiliza comúnmente una unidad más pequeña: el micro-roentgen por hora (µR/h), donde 1 µR = 10-6 R.
15. Funcionamiento de un Detector de Rayos Gamma
Los detectores de rayos gamma suelen utilizar cristales de yoduro de sodio (NaI) activados con talio (Tl). Cuando un rayo gamma interactúa con el cristal, se produce un destello luminoso. La intensidad de este destello es proporcional a la energía del rayo gamma. Estos destellos son detectados por tubos fotomultiplicadores, que convierten la luz en señales eléctricas para su posterior análisis.
16. Rango Máximo de Profundidad de Detección de Rayos Gamma
La espectrografía de rayos gamma no es un método altamente penetrativo. Su alcance en profundidad se limita a aproximadamente 1 metro.
17. Usos del Método Radiométrico
El método radiométrico, basado en la detección de sustancias radiactivas, tiene diversas aplicaciones:
- Exploración de minerales: oro, arenas negras, uranio, tierras raras (columbita, tantalita).
- Exploración geotérmica: detección de zonas con alteración potásica.
- Exploración de hidrocarburos: puede indicar la presencia de trampas petrolíferas.
- Identificación de sistemas de paleodrenajes.
- Exploración de aguas subterráneas.
- Mapeo geológico: diferenciación de unidades litológicas.
- Mapeo de contaminación por radiactividad.
Preguntas (Verdadero o Falso)
- La prospección radiométrica es más efectiva en superficies marinas. FALSO
- La reflexión sísmica somera se emplea en el estudio del subsuelo en el rango comprendido entre algunas decenas y varios centenares de metros de profundidad (hasta 500 m). VERDADERO
- En radiometría, las correcciones aplicadas a los datos son principalmente por cota e irregularidades del terreno. FALSO (Las correcciones principales son por el efecto de la altura del detector sobre el terreno, la radiación cósmica y atmosférica, y la composición del suelo).