Prospección Geofísica

IntroducciónIntroducción

Bibliografía Básica

• Robinson y Çoruh, 1988. Basic Exploration Geophysics. John Wiley and Sons.

• Telford, Geldart y Sheriff, 1990. Applied Geophysics. Cambridge University Press

• Reynolds, J.M., 2000. An introduction to applied and environmental geophysics. John Wiley and Sons.

• Kearey, P., Books, M., Hill, I., 2002. An introduction to geophysical exploration. Oxford: Blackwell Science,

• Sleep y Fujita, 1997. Principles of Geophysics.• Gadallah y Fisher, 2009. Exploration Geophysics• Lowrie, W., 1997. Fundamentals of Geophysics• Dobrin, M.B., 1975. Introducción a la prospección

geofísica. Omega.• Kelly, W. y Mares, S. (ed.), 1993. Applied geophysics in

hydrogeological and engineering practice

1962: Primeras clases de Geofísica en la carrera de Ciencias Geológicas

1964: se crea el Lab. de Paleomagnetismo (hoy INGEODAV)

Métodos Geofísicos

• Objetivo fundamental: complementar el conocimiento geológico

• Particularmente sobre la geología del subsuelo (no accesible)

• Métodos Indirectos

• Importancia del control geológico

• Importancia del intérprete

• Soluciones no únicas

• Relación Costo-Beneficio

• Escalas de trabajo

• Aplicaciones

• Posibilidades y Limitaciones

Métodos Geofísicos

• Métodos Potenciales: variación de un campo potencial natural o artificial por la litología y estructura

del subsuelo– Gravimetría– Magnetometría– Geoeléctrica– Perfilajes de pozo (la mayoría)

• Otros métodos: – Radioactivos– Perfilajes de pozo

• Sísmica – Refracción– Reflexión

Gravimetría

• Medición de pequeñas diferencias de G (aceleración gravitatoria)

• Gravímetros

• Dependiente de cota, latitud, topografía …..

Estudio geofísico de un crater de impacto (145 Ma) en SudAfrica

• Mapa geológico

• Interpretación cualitativa

• Mapa de anomalía gravimétrica

• Mapa aeromagnético

Ejemplo de aplicación de un relevamiento

gravimétrico a identificar y caracterizar un

paleocauce pleistoceno (Gabriel et al., 2003)

Estudio gravimétrico (granito de Ceará, Brasil)

• Mapa gravimétrico • Modelo de profundidad de la base del granito

Aplicaciones Principales de la Gravimetría

• Exploración de hidrocarburos (etapas iniciales)

• Relevamientos geológicos regionales

• Exploración o prospección minera (muy condicionado por topografía)

• Relevamientos de microgravedad: arqueología, hidrogeología, geotecnia, auxiliar en sísmica de reflexión

• Estudios académicos: Tectónica, geología estructural, oceanográficos

Magnetometría

Determinación de variaciones del campo magnético terrestre inducidas por cuerpos aflorantes o subsuperficiales

Método muy económico y versatil

Relevamientos terrestres y aéreos

Geofísica- Magnetometría

Modelo del subsuelo (Geomodel)-----Perfil Norte

FRENTE

SERRANO

ANTICLINAL

ORIENTAL

Relevamiento aeromagnético (reducido al polo) del granito de Ceará

Aplicaciones Principales de la Magnetometría

Relevamientos geológicos regionales (Servicios Geológicos)Exploración de hidrocarburos (etapas iniciales)Exploración o prospección minera Estudios ambientales (basureros, cañerías, plumas de HC)ArqueologíaEstudios académicos: Tectónica, geología estructural

Métodos Radioactivos

• Relevamiento de elementos radioactivos (U, Th, K)

• Método muy económico

• Sin penetración

• Relevamientos terrestres y aéreos (asociado a magnetometría)

Relevamiento aeroradiactivo de un granito en Ceará (Brasil)(Lopes de Castro et al., 2002)

Estudios integrados

• La combinación de más de un método geofísico reduce las posibles interpretaciones

• Muchos métodos geofísicos son complementarios

Estudio gravimétrico (granito de Ceará, Brasil)

• Mapa gravimétrico • Modelo de profundidad de la base del granito

Relevamiento aeromagnético (reducido al polo) del granito de Ceará

Modelo geofísico integrado del granito de Ceará (Lopes de Castro, 2002)

Geoeléctrica

• Gran variedad de métodos y técnicas

• Fuentes naturales y artificiales– Métodos resistivos

– Polarización Inducida

– Electromagnéticos

• Ejemplo de relevamiento de resistividad

• Se inyecta corriente eléctrica en el subsuelo y se mide la diferencia de potencial.

• Se puede inferir las distribuciones de resisitividad eléctrica en el subsuelo

Tomografía de resistividad sobre una zona de falla cuaternaria en la Precordillera de Mendoza (Fazzito et al., 2004)

Probable paleocanales detectados por geoeléctrica en el subsuelo del barreal de Leoncito, prov. de San Juan (Fazzito, 2004).

Tomografía de resistividad eléctrica sobre una falla cuaternaria (Terrizano et al., 2010): Reactivación inversa de una falla normal antigua

El relevamiento geoeléctrico en la exploración de recursos hídricos

La presencia de agua subterránea se puede resolver por medio de la geoléctrica (mayor conductividad).

Georadar (GPR)

• Método electromagnético de alta frecuencia (ej. 100 MHz)• Gran desarrollo en la última década• Aplicaciones numerosas. Somero

Alumnos de Geofísica de Campo realizando mediciones con GPR

Georadar (GPR)

Principales Aplicaciones de los métodos geoeléctricos

• Exploración y prospección minera (resistivos, PI, electromagnéticos, Autopotencial, etc.)

• Hidrogeología (resistivos, georadar)

• Geotecnia (resistivos, georadar)

• Estudios ambientales (resistivos, georadar, eletromagnéticos)

• Arqueología (georadar, electromagnéticos, resistivos)

• Académicos: – Neotectónica (resistivos, georadar)

– Tectónica (magnetotelúrica)

Perfilaje de Pozos

• Enorme cantidad de metodologías

• Herramienta indispensable en la exploración de HC

• Gran resolución vertical

• Perfilajes:– Eléctricos

– Radioactivos

– Sónicos

– Resonancia magnética

– Ópticos

– Etc.

Perfilaje de Pozos

Linea base de arena y de lutita definidas sobre un perfil de rayos gamma

Lin

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Imagen de pozo

Sísmica

• Método geofísico más importante (reflexión)

• Ecografías del subsuelo

• Inversiones millonarias

• Casi exclusivamente exploración y prospección de hidrocarburos

Sísmica de ReflexiónSísmica de Reflexión

• Envío de una señal elástica al terreno • Recepción y registro de tiempo y amplitud de la señal sísmica

Una Comisión de sísmica

Sísmica terrestreSísmica terrestre

RegistraciónRegistración

Registración Registración (Sísmica Marina)

Sección sísmica

Sección sísmica

Sección sísmica interpretada

Cubo Sísmico(3D)

Seis-crop(corte horizontal

sísmica 3D)

Métodos Geofísicos

• Unas primeras conclusiones– La geofísica es una disciplina de sustancial apoyo al conocimiento geológico– Virtualmente toda actividad económica vinculada con la geología utiliza (y

generalmente genera) información geofísica– La geofísica brinda información indirecta sobre la geología (dependiente de

interpretación)– Esencial al geólogo conocer las posibilidades y limitaciones de los métodos

geofísicos – Capacidad de planificación – Evaluación costo – beneficio– Capacidad crítica ante resultados (e interpretaciones) geofísicos– Discriminación entre eventos geológicos y artefactos geofísicos

• Para casi todo problema geológico habrá algún método geofísico que pueda aportar información……..

............................pero valdrá la pena?