Tema 5 Metodos Electromagneticos

Tema N°5METODOS

ELECTROMAGNETICOS

12/11/2012

Escuela Profesional de Ingeniería Geológica

Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez

GENERALIDADES

Los métodos electromagnéticos suelen aplicarse

frecuentemente en hidrogeología. El ámbito de aplicación

de estos métodos es muy diverso y depende en gran

media del tipo de equipamiento utilizado.

Curso: GEOFÍSICA Docente: Ing. Eduardo Marín Gómez 12/11/2012


GENERALIDADES



GENERALIDADES

La ventaja que ofrecen los métodos electromagnéticos

(EM) es que los procesos de inducción no requieren

contacto directo con el suelo como en el caso de los

métodos eléctricos en los que los electrodos deben ser

plantados en el suelo. De forma que el tiempo que se

emplea para llevar a cabo una campaña de exploración

con métodos EM es mucho menor que el empleado para

llevar a cabo una campaña de exploración equivalente

empleando la resistividad de contacto



GENERALIDADES

Estos métodos pueden ser:

a) Pasivos (cuando utilizan señales naturales del suelo,

como por ejemplo los métodos magnetotelúricos y el

método VLF).

b) Activos, en los que se utiliza un transmisor artificial.



Ondas electromagnéticas

Los métodos EM utilizan la respuesta del terreno frente a

la propagación de las ondas electromagnéticas. La

propagación de las ondas electromagnéticas está

regulada por las ecuaciones de Maxwell, que describen

los campos magnético y eléctrico de una onda en función

de las propiedades eléctricas y magnéticas del terreno

por el que viaja.







Cuando estas ondas se propagan y encuentran un medio

conductor (cambio de medio; por ejemplo un cambio

litológico dentro del suelo), la componente magnética de

la onda incidente induce corrientes alternativas con el

conductor que generan por sí solas un campo EM

secundario. La relación entre los campos primarios,

secundarios puede ser representada de forma vectorial y

la resultante R de cada uno de los campos (primario y

secundario) se mide en forma de retraso de fase.



MÉTODO VLF (Very Low Frecuency)

Es un método EM pasivo que opera bien en la detección

estructuras geológicas que pueden contener agua

subterránea: rocas fracturadas, cavidades, contactos, etc.

Suele utilizarse en estudios de contaminación. También

detecta otro tipo anomalías basadas en el campo eléctrico

(conductores): cables eléctricos, tuberías metálicas,

arcillas de relleno. Resulta un sistema adecuado para

emplazar sondeos dentro de una zona de interés.







Principio físico del método

El método VLF utiliza las componentes del campo

electromagnético (EM) generado por las transmisiones de

radio de larga distancia. Estas emisoras operan en la

banda VLF: de 10-30 kHz. Los mayores transmisores VLF

están distribuidos por todo el mundo y se utilizan para las

comunicaciones militares.




Principio físico del método

Estos transmisores proporcionan ondas EM muy potentes

que, cuando se detectan a distancias mayores de algunas

decenas de kilómetros, se comportan como ondas planas

que se propagan horizontalmente. Las estructuras

conductoras del terreno más superficial afectan

localmente a la dirección y al módulo del campo

electromagnético secundario generado por estas señales

de radio. El método VLF mide esta distorsión.







Equipo y medición







A partir de las formas anómalas de recepción, se calcula

el mapa de "densidad equivalente de corriente versus la

profundidad" en donde las zonas con mayor densidad se

asimilan a cuerpos conductores y las de menor densidad

a sectores resistivos. De la distribución de este mapa de

densidades también puede deducirse la profundidad del

cuerpo y su buzamiento.







La capacidad del método abarca hasta los 50-60 m de

profundidad y normalmente almacena unas 4000

medidas.

El método VLF se ha revelado como una herramienta

excelente, barata y rápida para la cartografía de

reconocimiento de cuerpos conductivos mineralizados y

las fracturas conductoras de agua. Por último, indicar que

la prospección VLF es generalmente utilizada para la

cartografía espacial de objetivos subsuperficiales y no

para determinar profundidades, puesto que la profundidad

de penetración está restringida a zonas próximas a la

superficie.




Ejemplos de aplicación

Ejemplo 1. Perfil realizado en un contacto entre arcillas y

yesos. A partir del perfilage de desviación de las

componentes del campo electromagnético.....




Se calcula el mapa de densidad equivalente de corriente

versus la profundidad




Ejemplos de aplicación

Ejemplo 2. Perfil realizado Perfil realizado en el vertedero

de Mataró (Barcelona)

En este vertedero los lixibiados drenaron hacia el acuífero

y se produjo la contaminación de unos pozos cercanos.

Se trataba de localizar la zona por donde se producía

este drenage.






PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN EL DOMINIO DEL TIEMPO (TEM)

Proceso de medidaEs un tipo de prospección EM activa. En el esquema

siguiente se muestra el proceso de medición:






Características de los equipos

La ventaja que ofrecen los equipos de TEM es que, con

un tamaño relativamente pequeño de los lazos, pueden

tomarse medidas en emplazamientos tales como

espacios públicos abiertos y campos de deportes, cuyo

tamaño generalmente impide el uso de otros métodos,

como por ejemplo los resistivos.

Las mediciones con TEM tienen una aplicación creciente

en la cartografía de las interfaces entre aguas saladas y

aguas dulces en regiones costeras.




Equipos que operan con el método TEM




Equipos que operan con el método TEM



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