Métodos Eléctricos en Geofísica
Resistividad de las Rocas
La resistividad eléctrica de las rocas depende de la movilidad de sus electrones. Los metales (Au, Cu, Ag) tienen una gran movilidad de electrones, mientras que los semiconductores (Cpy, Bn, Py, Mg) requieren campos eléctricos fuertes para la conducción. Los dieléctricos (micas, fld, qz, calcita, silicatos), abundantes en la corteza, tienen electrones fuertemente ligados a los átomos. En los electrolitos líquidos (soluciones salinas), los cationes y aniones transportan la corriente eléctrica. La mayoría de las rocas son dieléctricas, pero su porosidad, ocupada por electrolitos, permite la conducción iónica. La resistividad varía según las características de las soluciones acuosas, el tipo de porosidad y la interconexión entre poros.
Resistividad Eléctrica: Dispositivos Electrodicos
Existen diferentes configuraciones para la colocación de electrodos de corriente y potencial. Las más comunes son las lineales:
- Tipo Wenner: Cada electrodo de potencial está separado del electrodo de corriente más próximo por un tercio de la distancia entre los electrodos de corriente.
- Tipo Lee: Con un electrodo de potencial adicional (R), las diferencias de potencial se miden entre M y E, y luego entre N y E, permitiendo disposiciones asimétricas.
- Tipo Schlumberger: Los electrodos de potencial tienen una separación infinitesimal en los cálculos teóricos, comparados con la separación entre los electrodos de corriente.
SEV (Sondaje Eléctrico Vertical): Se mantiene fijo el centro del dispositivo y se aumenta el espaciamiento entre electrodos para incrementar la profundidad de exploración.
Perfil Eléctrico: Se mantiene fija la disposición de los electrodos y se cambia el centro del arreglo, manteniendo constante la profundidad de exploración y analizando la variación horizontal de la resistividad.
Método de Equipotenciales
Al aplicar un voltaje entre dos electrodos en el suelo, se establece un flujo de corriente. En un medio homogéneo, las líneas de flujo son regulares y simétricas. Las alteraciones indican la presencia de masas conductoras (alteran las líneas de flujo) o resistivas (rechazan las líneas de flujo). Se introduce energía mediante dos electrodos separados por 600 m (A y B) con un voltaje de 200 V. Las líneas equipotenciales se localizan con dos electrodos de prueba, uno fijo y otro móvil, buscando puntos sin paso de corriente.
Método de Polarización Inducida (P.I.)
Al interrumpir una corriente eléctrica en el subsuelo, aparece un potencial medible entre los electrodos. Este efecto se atribuye a la polarización de los materiales del suelo. En la prospección de minerales metálicos, las superficies del conductor adquieren polaridades opuestas a los electrodos de corriente. Al interrumpir la corriente, actúan como una pila, generando un potencial medible. Este método se usa ampliamente en la exploración minera, especialmente para sulfuros diseminados. La polarización inducida se relaciona con la presencia de soluciones acuosas y la velocidad de transporte de iones. La constante de tiempo asociada al proceso permite inferir la presencia de cuerpos mineralizados. Existen dos tipos: polarización de membrana y polarización electródica. En la exploración de aguas subterráneas, el efecto de P.I. se relaciona con la polarización de partículas en suelos húmedos, como la arcilla en arenas acuíferas.
Método de Autopotenciales (SP), Polarización Espontánea
Este método mide los potenciales eléctricos generados en el suelo por acción electroquímica entre minerales y soluciones, sin campos eléctricos externos. Las reacciones químicas entre materiales y soluciones generan diferencias de potencial y flujo de corriente. La oxidación diferencial de minerales, especialmente por encima del nivel freático, es una causa común de estas diferencias de composición.
Prospección Geotermal
Este método mide el gradiente térmico de la corteza terrestre para detectar anomalías térmicas, como rocas volcánicas jóvenes, fuentes termales, magmatitas recientes o zonas de alteración del manto.
Clases de Métodos Geofísicos
- Pasivos: Detectan variaciones en campos naturales, como el gravitatorio y el magnético.
- Activos: Estudian el comportamiento del subsuelo mediante señales artificiales, como en los métodos sísmicos y eléctricos.
