Modulo1 tema 3 metodo geoelectrico

APPROVED FOR PUBLIC RELEASE 07-224 Jairo Eduardo Vargas

Geodesia Aplicada Modulo 1

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Modulo 2

Método Geoeléctrico

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

Ingeniería Topográfica

Métodos de Prospección Geofísica



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Objetivo

•Definir las bases teóricas del método

geoeléctrico (Corriente,Voltaje,resistencia).

•Definir los métodos de medición de

resistividad

•Realizar un ejemplo practico sobre un

Sondeo Eléctrico Vertical



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Contenido

•Introducción

•Conceptos

•Reducciones

•Anomalías gravimétricas

•Levantamientos Gravimétricos



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Introducción



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Método Geoeléctrico Potencial eléctrico, diferencia de potencial o Potencial de un campo eléctrico

en un punto es el trabajo que realiza el campo para repeler una carga de 1

culombio hasta el infinito.

Diferencia de potencial entre dos puntos de un campo eléctrico es el trabajo

que hay que realizar para mover una carga de 1 culombio de un punto a otro

contra las fuerzas del campo (o el trabajo que hace el campo para mover una

carga de un punto a otro)

Unidad: Voltio

.Entre dos puntos de un campo eléctrico hay una diferencia de potencial de

1 voltio cuando hay que efectuar un trabajo de 1 julio para mover 1 culombio

de un punto a otro (o el trabajo que efectúa el campo para mover dicha carga).

Superficies equipotenciales

Son el lugar geométrico de los puntos que tienen el mismo potencial.

Aunque se trata de superficies tridimensionales, cuando hacemos una

representación en un papel (simplificamos la realidad tridimensional a las dos

dimensiones del dibujo), la traza de la superficie equipotencial sobre el papel

es lo que llamamos línea equipotencial



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Conceptos básicos Flujo eléctrico: Intensidad

Si existen cargas eléctricas libres en un campo eléctrico, se moverán

empujadas por las fuerzas del campo. La medida de este flujo de cargas

eléctricas es la intensidad. Unidad: amperio.

Se dice que por una sección está circulando una intensidad de un amperio

cuando está pasando un culombio por segundo.

Resistencia eléctrica. Resistividad. Ley de Ohm

Experimentalmente se demuestra que la intensidad de corriente que

atraviesa un cuerpo por unidad de sección es linealmente proporcional al

gradiente del potencial (ΔV/ΔL) 1 . Por tanto, para una sección cualquiera,

será:

Intensidad = C . Sección .ΔV/ΔL (1)

donde la constante de proporcionalidad, C, es la Conductividad del material.



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Conceptos básicos



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Ley de Ohm



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Definiciones

R = ρ* Sección/longitud (2)

Como la Conductividad (C) es el inverso de la resistividad (ρ):

R= 1/C = ΔL/ Sección (3)

Despejando C en (3) y sustituyendo su valor en (1) obtenemos:

Intensidad= ΔV/R (4)

Unidad de resistencia: ohmio (Ω).

Un cuerpo ofrece una resistencia de 1 ohmio cuando sometido a una

diferencia de potencial de 1 voltio circula a través de él una intensidad de

corriente de 1 amperio (Ver expresión (4)) A partir de (2) obtenemos las

unidades de ρ , que son Ω . m (ohmios/metro)

Por otra parte, la Resistencia(R) que opone un cuerpo al paso de la corriente

eléctrica es directamente proporcional a la longitud e inversamente

proporcional a la sección. La constante de proporcionalidad lineal ρ(ro) es la

resistividad, un parámetro característico de cada material.



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Ejemplo

Calcular la Resistividad Ω de la sección de material X

Si:

I= 5mA

ΔV = 100mV

1 2

R = ρ* Sección/longitud (2)



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Resistividad



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Resistividad

La resistividad en los materiales naturales varía desde 10-8 en los metales nativos

hasta 1015 en cuencas (perpendicularmente a la foliación).

Los valores de la resistividad en una roca están determinados más que por su

composición mineralógica, por el agua que contienen, fundamentalmente por la

porosidad y por la salinidad del agua (más salinidad implica mayor conductividad).

Todo esto hace que la resistividad de cada tipo de roca presente una gran variabilidad.

En general, en el campo encontraremos valores de este orden:

•Rocas ígneas y metamórficas inalteradas: > 1000 Ω/.m

•Rocas ígneas y metamórficas alteradas, o fuertemente diaclasadas: 100 a 1000 Ω/m

•Calizas y areniscas: 100 a más de 1000 Ω/m

•Arcillas: 1 a 10 Ω/m

•Limos: 10 a 100 Ω/m

•Arenas: 100 a 1000 Ω/.m

•Gravas: 200 a más de 1000 Ω/.m



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Resistividad

W

La resistividad del suelo es la propiedad que tiene éste, para conducir

electricidad, es conocida además como la resistencia específica del terreno.

En su medición, se promedian los efectos de las diferentes capas que

componen el terreno bajo estudio, ya que éstos no suelen ser uniformes en

cuanto a su composición, obteniéndose lo que se denomina "Resistividad

Aparente” o "Resistividad del Terreno".

Se resistividad, como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un cubo

de terreno de un metro por lado. Se expresa en ohmios Ohm/m

La resistividad del terreno varía ampliamente a lo largo y ancho del globo

terrestre, estando determinada por:

•Sales solubles

•Composición propia del terreno

•Estratigrafía

•Granulometría

•Estado higrométrico

•Temperatura

•Compactación



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Resistividad del Terreno SALES SOLUBLES

La resistividad del suelo es

determinada principalmente por su

cantidad de electrolitos; cantidad de

humedad, minerales y sales disueltas.

ESTRATIGRAFÍA

El terreno obviamente no es uniforme

en sus capas. En los 3 m de longitud

de una varilla electrodo típica, al

menos se encuentran dos capas

diferentes de suelos.

ESTADO HIGROMÉTRICO

El contenido de agua y la humedad

influyen en forma apreciable. Su valor

varía con el clima, época del año,

profundidad y el nivel freático.

COMPACTACIÓN

La resistividad del terreno disminuye

al aumentar la compactación del

mismo. Por ello, se procurará siempre

colocar los electrodos en los terrenos

más compactos posibles.

TEMPERATURA

A medida que desciende la

temperatura aumenta la resistividad

del terreno y ese aumento se nota

aún más al llegar a 0° C,

COMPOSICIÓN DEL TERRENO

La composición del terreno depende

de la naturaleza del mismo.

Arcilla normal 40-500 ohm/m

Terreno rocoso es de 5000 ohm/m

GRANULOMETRÍA

Influye bastante sobre la porosidad y

el poder retenedor de humedad y

sobre la calidad del contacto con los

electrodos aumentando la resistividad

con el mayor tamaño de los granos de

la tierra.



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Procedimientos

Metodo

WENNER

Corrección

Por Mareas

Corrección

Eötvös

Modelo de

Interpretación

Ro*Prof

Perfil de

Resistividad

Metodo

SLUMBERGER

Interpretacion de

Datos

Resistividad

Aparente



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Método de Wenner

Si la distancia enterrada (B) es pequeña comparada con la distancia de separación

entre electrodos (A). O sea A > 20B, la siguiente fórmula simplificada se puede

aplicar:

En la figura se observa esquemáticamente la disposición de los electrodos,

en donde la corriente se inyecta a través de los electrodos exteriores y el

potencial se mide a través de los electrodos interiores. La resistividad

aparente está dada por la siguiente expresión:



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Método de Wenner Espaciado Wenner - Resistividad del suelo:

Resistividad del suelo:

Distancia entre electrodos:

Tensión en los electrodos interno:

Corriente en electrodos externos:

donde,

R = Resistividad del suelo,

S =Distancia entre electrodos,

V =Tensión en electrodos internos,

I =Corriente en electrodos externos.



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Método de SCHLUMBERGER

El método de Schlumberger es una modificación del método de Wenner,

ya que también emplea 4 electrodos, pero en este caso la separación entre

los electrodos centrales o de potencial (a) se mantiene constante, y las

mediciones se realizan variando la distancia de los electrodos exteriores a

partir de los electrodos interiores, a distancia múltiplos (na) de la

separación base de los electrodos interno



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Preguntas



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Ejemplo Practico

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Engineering

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