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Tomografías eléctricas

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Secciones geoeléctricas 2D

Las secciones geoeléctricas multipolares se realizan midiendo los valores del campo eléctrico correspondiente a un alineamiento de electrodos equidistantes. El campo eléctrico es generado por  un polo de corriente colocado dentro de la linea de medición, movido automáticamente a lo largo de la misma.

Las secciones geoeléctricas ofrecen un corte vertical del terreno a través de una multiplicidad de valores de resistividad aparente referidos en una malla regular. La resistividad aparente se define como relación entre la diferencia de potencial del dipolo de medición y la corriente introducida en el terreno, multiplicada por un determinado factor geométrico que depende de la posición recíproca de los electrodos.

Los  métodos de prospección geofísica permiten  la  reconstrucción estratigráfica  del  subsuelo  utilizando  algunos parámetros físicos que caracterizan los estratos del terreno.

Geoel8

En la  prospección  geoeléctrica  se determina el  parámetro  físico    resistividad  eléctrica , relativo a las formaciones que constituyen el subsuelo.  La resistividad es un parámetro indipendente de las características geométricas de la formación litológica a la que se refiere, y se define como la resistencia eléctrica por unidad de volumen.
Cada cuerpo rocoso presenta  un amplio rango  de variabilidad de los propios valores de resistividad; éstos dependen del grado de homogeneidad, del nivel de alteración y, para rocas litóides, del grado de fracturación. En el caso de terrenos sueltos, como depósitos aluviales recientes, la resistividad depende de la granulometría, de los fluidos que contienen y del contenido de sal disuelta. De esta regla hacen excepción las arcillas que, a pesar de ser compactas, tienen siempre valores de resistividad extremamente bajos,  debido a  las características del retículo cristalino de los minerales que las componen y a su grado de saturación en agua.

En la hipótesis de efectuar las mediciones sobre un semiespacio de resistividad homogénea, el factor    geométrico K es aquel valor que serviría para hacer que la relación dV/I*K fuera exactamente igual al valor de resistividad del semiespacio. Variando dV/I para los diferentes dipolos, K es un valor que depende solamente de la posición de los electrodos.
La adquisición de los datos, muy compleja, se hace con instrumentación apropiada capaz de adquirir 48 canales simultáneamente (AL48) y de controlar automáticamente la inversión de corriente.
La sección obtenida permite el mejor detalle geoeléctrico posible del subsuelo y es valioso para ubicar cavidades, túneles subterráneos, anomalías laterales y sectores contaminados o cualquier otra anomalía eléctrica del terreno vertical u horizontal.
Cada uno de los asteriscos de la figura  corresponde a un par de medidas de resistividad del subsuelo, obtenida de un dipolo de medición y un dipolo de corriente.

Los datos de resistividad aparente son elaborados con un programa apropiado capaz de reconstruir los valores reales de resistividad por inversión numerica 2D.
Se utiliza a menudo  el dispositivo eletctródico polo-dipolo que hemos descrito. En especial, para cada posición de la piqueta de corriente (48 en total) se adquieren 13 valores de resistividad aparente sobre 13 dipolos MN de medición.
Como ejemplo, la tabla muestra la secuencia de mediciones que el equipo efectúa en el caso de una distancia electródica de 3 metros, con inmisión de corriente en el electrodo 1 a la progresiva 0 m. Los dipolos de medición son los siguientes:

Este esquema de adquisición se aplica para dipolos con progresivas mayores que el polo de corriente y para dipolos con progresivas menores, para un total máximo de 20 mediciones por polo de corriente.

La distancia electródica de 3 m. permite investigar los terrenos hasta unos  25-30 m, con un detalle que disminuye con la profundidad.

Esta tabla gráfica ilustra los resultados de las investigaciones siguiendo la  siguiente modalidad: El par de secciones en la primera línea presenta las resistividades aparentes medidas (derecha) y calculadas (izquierda) del modelo de resistividades reales relativas a los dipolos medidos a la izquierda del polo de corriente (dipolos directos).
El par de secciones en la segunda línea presenta las resistividades aparentes medidas (derecha) y calculadas (izquierda) por el modelo de resistividad real relativas a los dipolos medidos a la derecha del polo de corriente (dipolos inversos).

De éstas, las secciones de la derecha ilustran los valores de las resistividades aparentes realmente medidos, por lo tanto, los datos experimentales.  En correspondencia con cada una de esas mediciones está dibujada una pequeña cruz blanca. Se notan 13 niveles de datos a 13 profundidades diferentes y logarítmicamente crecientes.
Las secciones de la izquierda se obtienen del modelo matemático aplicado al modelo de resistividades. La mayor o  menor coincidencia entre las secciones de la izquierda (calculadas) con las de la derecha (medidas), corresponden, gráficamente, al error final del proceso de iteración.

El modelo de las resistividades reales, que se muestra en la tercera fila, es el resultado de la inversión numérica de los datos experimentales. Esta sección constituye el resultado final del procedimiento de inversión que, a partir de las resistividades aparentes medidas (directas e inversas), produce una sección única de resistividades reales. La última sección, representa la interpretación estratigráfica de la sección de resistividades reales. En este caso la interpretación más opportuna corresponde a la simplificación del modelo numérico continuo a través de superficies delimitadas.

 

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