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Potenciales espontáneos

Potenz spontanei

Mapeos de potencial espontáneo.

Las características eléctricas de las  rocas y de los minerales tienen una importancia significativa en las prospecciones  eléctricas.
Éstas se manifestan como potenciales naturales, conductividad  o resistividad y constante dieléctrica. De ellas, la más importante desde el punto de vista geofísico es la conductividad eléctrica aunque los potenciales naturales espontáneos no son poco significativos.

Éstos tienen origen en el subsuelo, se miden en superficie y se producen por causas electroquímicas y por las actividades mecánicas de los fluídos. El factor de control dominante es el fluir de las aguas subterráneas.  Los potenciales pueden estar asociados a un origen diferente, relacionados con sulfuros minerales, cambios en el contenido mineral de las rocas, contactos geológicos, actividades bioeléctricas u orgánicas, fenómenos de corrosión, fenómenos térmicos y gradientes de presión en los fluidos subterráneos y otros fenómenos semejantes.

Potencial electrocinético (streaming potential)-SP.

Tiene lugar cuando una solución debe atravesar un medio poroso por capilaridad.  Será directamente proporcional a la absorción, a la diferencia de presión y a la constante dieléctrica e inversamente proporcional a la viscosidad. Dicho potencial se manifesta en forma de grandes anomalías asociadas a la topografía y se puede observar en formaciones porosas atravesadas por fluidos.
Potencial de difusión (Diffusion potential).

Es generado por la diferente mobilidad de los iones contenidos en solución y de su concentración
Potencial de mineralización (Mineralization potential).

Es el más estudiado ya que tiene un mayor interés por estar asociado a metales sulfúreos, grafitos, magnetitas, piritas, galena,etc.

Los potenciales subterráneos se producen por el fluir de los líquidos, por la actividad bioeléctrica en la vegetación, por la variación de las concentraciones electrolíticas en las aguas subterráneas y por  otros hechos geoquímicos. Su intensidad cambia mucho pero generalmente es superior a los 100 mV incluso en áreas limitadas.

A gran escala se observan los siguientes fenómenos relacionados con los potenciales espontáneos:
a) Gradiente de potencial de unos 30 mV/km y puede ser positivo o negativo. Probablemente  debido a un cambio gradual de la difusión y a un potencial electrolítico en las aguas subterráneas .

b) El gradiente regional que parece estar asociado a la topografía. Normalmente es negativo debido probablemente  al potencial electrocinético (streaming potential).
los potenciales generados por las actividades bioeléctricas de las  plantas a veces alcanzan valores de algunos miles de mV. Éstas son consideradas anomalías negativas en el pasaje entre terrenos de superficies descubiertas  y zonas boscosas.

potenciales espontaneos
Metodología de adquisición

El equipo del método SP es muy fácil y se compone de un par de electrodos plantados en el terreno y conectados a un milivoltímetro. El uso de electrodos metálicos es inviable dado que, entrando en contacto con el terreno, generan potenciales por acción electroquímica entre electrodo y terreno. Estos potenciales no pueden ser eliminados y resultan diferentes según el  tipo de terreno y mutan en el tiempo por lo que se hace indispensable el uso de electrodos impolarizables. Estos  consisten en una barra de metal sumergida en una solución satura de sal (p.ej. Cu en CuSO4) dentro de un recipiente poroso (cerámica) colocado directamente sobre el terreno. También hay que aislar del terreno el  milivoltímetro para evitar que el contacto directo produzca interferencias y errores. El rango de medición varia entre los 10 mV y los 20 V.
Un electrodo se coloca cerca de la estación de medición y el otro se desplaza en las sucessivas estaciones de la línea; o bien se mueven los dos electrodos manteniendo fijo el intervalo entre los mismos. En el segundo caso la medición del gradiente de potencial puede ser vista como central respecto a los dos electrodos y dada por la diferencia de mV comparada con la distancia entre los dos electrodos. Los valores de dV leídos pueden ser sumados para las sucesivas estaciones pero no en  perfiles mayores de 300 metros porque sumando los dV también se sumarán los errores de medición.

 

Potenciales espontáneos

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