Geofísica

Metodos

 

Este estudia el campo gravitatorio terrestre y aprovecha las diferencias de la gravedad en distintos sectores. Así los grandes cuerpos mineralizados pueden aumentar la gravitación en una región determinada porque rocas de mayor densidad aumentan la aceleración.

EQUIPO UTILIZADO

GRAVIMETRO - Es un instrumento que mide la intensidad del campo gravitatorio terrestre. Los gravímetros nos permiten determinar la componente vertical de la aceleración de la gravedad (gz) en un cierto lugar.

SÍSMICA

El método se basa en el registro de los frentes de onda, generados por una fuente artificial de energía, leyendo en los registros los tiempos de los primeros arribos (first breaks). Éstos pueden deberse a la onda directa o bien a aquellas ondas que se refractan en el subsuelo con el ángulo crítico, viajan por la interfaz con la velocidad del medio infrayacente y retornan hacia la superficie como ondas frontales (head waves).

EQUIPO UTILIZADO

SISMICA REFRACCION (GEOFONO HORIZONTAL) - Mide las ondas sísmicas vista como un tipo de onda elástica que consiste en la propagación de perturbaciones temporales del campo de esfuerzos que generan pequeños movimientos en un medio. Estas ondas sísmicas pueden ser generadas artificialmente mediante el empleo de explosivos o camiones vibradores. La sísmica de refracción se basa, tanto en el hecho de la diferencia de velocidad de la onda sísmica en los distintos terrenos, como en que las ondas al cruzar la frontera entre dos tipos de terreno distinto sufren refracción, cambiando su dirección en un ángulo cuyo valor depende de la relación entre las velocidades de onda de cada terreno. Mediante geófonos (que son detectores de pequeñas vibraciones en el terreno), dispuestos a distintas distancias del punto de impacto, se mide el momento en que llega la primera onda que alcanza a un determinado geófono. De esta forma se obtiene la velocidad de transmisión.

SISMOLOGÍA

Esta es empleada como herramienta indirecta para el conocimiento del interior de nuestro planeta. Es la mejor de todas las herramientas geofísicas y, de hecho, nos ha brindado la mayor parte del conocimiento que tenemos sobre la Tierra por dentro, sea desde sismogramas convencionales, sea a partir de imágenes elaboradas de velocidades sismológicas (mapas o cortes) para distintas profundidades mantélicas.

 

 

EQUIPO UTILIZADO

 
SISMÓGRAFOS - Compuesto principalmente por un Sismómetro, una unidad de digitalización y almacenamiento de datos. Es usado para la medición de sismos producidos de forma natural como terremotos (Sismología) o pequeños temblores provocados de forma artificial para evaluación de ruido sísmico o capacidad de estructuras (Sismología de exploración).

 

SUCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA

Este es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético externo.

EQUIPO UTILIZADO

MEDIDOR DE SUSCEPTIBILIDAD MAGNETICA - Instrumento utilizado para el análisis rápido y clasificación de los tipos de rocas o muestras de núcleos de perforación. Estas medidas permiten una diferenciación básica de rocas (diamagnéticas, paramagnéticas y ferromagnéticas) y su cuantificación precisa de susceptibilidad.

ELECTROMAGNÉTICO

Este es el grado de magnetización de un material, en respuesta a un campo magnético externo.

EQUIPO UTILIZADO

SISTEMA VLF - Este sistema utiliza frecuencias de radio en el rango de los 10kHz a 30kHz para detectar zonas de conductividad localizadas a una profundidad de unos diez metros

MEDIDOR DE CONDUCTIVIDAD ELECTROMAGNETICA - El sistema esta basado en los principios de diseño de la inducción electromagnética, el medidor de conductividad terrestre como un método no invasivo permite la medición de la conductividad del subsuelo y de la susceptibilidad magnética.

 

MAGNETOMETRÍA

Este estudia el campo magnético terrestre interno generado por la propia Tierra. El campo geomagnético no es constante y sufre variaciones con el tiempo y con respecto a su forma.

EQUIPO UTILIZADO

MAGNETOMETRO - Un magnetómetro mide la intensidad del campo magnético en un punto específico de medición. En algunas aplicaciones es más útil medir cuánto varía el campo magnético entre dos puntos específicos de medición. Un gradiómetro magnético es el instrumento ideal para tal medición de la variación del campo (el "gradiente" del campo).
 

RESONANCIA MAGNÉTICA

Este método permite una detección directa de agua a partir de mediciones de superficie. Este consiste en la excitación de los protones H de las moléculas de agua con un campo magnético producido en una frecuencia específica. La amplitud del campo magnético producido de vuelta por estos protones es proporcional al contenido de agua, mientras que el tiempo constante de decaimiento está ligado al tamaño del poro medio de la formación, y por lo tanto a la permeabilidad.

EQUIPO UTILIZADO

EQUIPO DE RESONANCIA MAGNETICA - El equipo permite por medio de un método no invasivo estudiar reservorios de agua subterránea a través de mediciones superficiales por medio de un pulso de corriente, a una frecuencia dada, que se transmite en un lazo cerrado.

 

GEORADAR

Este método transmite pulsos electromagnéticos hacia el suelo, una parte de esta energía se refleja en las diferentes capas u objetos enterrados que se encuentran en el subsuelo, posteriormente el sensor toma los diferentes tiempos de arribo de las ondas para conformar el radargrama.

EQUIPO UTILIZADO

GPR - Este equipo utiliza pulsos de radar para tener imágenes del subsuelo. Este método no destructivo usa la radiación electromagnética en la banda de microondas del espectro y detecta las señales reflejadas desde las estructuras del subsuelo.

 

DETECCIÓN DE METALES

Este instrumento que mediante una serie de impulsos electromagnéticos es capaz de detectar objetos metálicos. Se usan como medio de seguridad, búsqueda de minas o en la búsqueda arqueológica de objetos.

EQUIPO UTILIZADO

DETECTOR DE METALES - Es un instrumento que mediante una serie de impulsos electromagnéticos es capaz de detectar objetos metálicos enterrados a poca profundidad.

MUESTREO DE AGUA

Método directo para toma de muestras de agua a diferentes profundidades con el objetivo de realizar análisis físicos químicos y de biomasa en laboratorio, esto se consigue mediante botellas Niskin y mediante redes Bioness para filtrar directamente el agua y extraer el plancton del agua marina.

EQUIPO UTILIZADO

MUESTREADOR DE AGUA Equipos para toma de muestras de agua mediante botellas Niskin que se cierran a una profundidad deseada. Estas muestras de agua se utilizan para determinar parámetros físico-químicos como son, además de temperatura y salinidad, oxígeno disuelto (O2), dióxido de carbono disuelto (CO2), los nutrientes: fosfatos (PO43-), nitritos (NO2-) y nitratos (NO3-), silicatos, amonio (NH4), etc., y otros, pero también organismos que, por su reducido tamaño son atrapados en las botellas como son pequeños integrantes del plancton, fitoplancton, bacterias, protozoos y algo de zooplancton pequeño.

REDES Dispositivos para el muestreo del plancton de tamaño medio y grande. Dentro de estas, tenemos las redes Bioness o la LHPR, que "filtran" el agua del mar. Las redes pueden ser sencillas, no automáticas o bien electrónicas que permiten cerrar las redes a voluntad. Dependiendo del tamaño que queremos muestrear tendremos tamaños diferentes de malla.

 

SONAR

Este se basa en la emisión de ondas de sonido y la recepción de sus reflexiones, las cuales tendrán una variación debida al tiempo de viaje (función de la distancia) y una variación de amplitudes, según los coeficientes de reflexión de las superficies reflectantes.

EQUIPO UTILIZADO

 ECOSONDA Una ecosonda o sonda es un instrumento para detección acústica usado para medir la distancia existente entre la superficie del agua y objetos suspendidos en el agua o que reposan en el fondo. Usado para medición de la profundidad del lecho marino y sobre su topografía. Un modelo especial es la Ecosonda Multihaz, que permite emitir múltiples ondas y poder barrer ágilmente grandes Áreas y con alta resolución, Usadas principalmente para Batimetría, navegación, e identificación de objetivos como naufragios y bancos de peces.

SONAR DE BARRIDO LATERAL Tecnología del sonar consistente en dos haces laterales que se emiten desde una especie de torpedo o "pez arrastrado" que se suele remolcar mediante un cable que sirve para conducir, además de la alimentación eléctrica necesaria desde el barco hacia el pez, los datos recogidos desde este hacia el barco. Dichos haces al ser devueltos tras rebotar en el fondo construyen una especie de fotografía acústica del fondo o fonografía que nos informa de la morfología del lecho marino.

PERFÍL DE SUELO MARINO

Método Acústico utilizado para trabajos geofísicos marinos y para la búsqueda de objetos bajo el sedimento marino. Está compuesto de un transductor que se instala en el casco de la embarcación, el que emite una señal de baja frecuencia que penetra el sedimento; logrando identificar y medir el espesor de las capas sedimentarias existentes bajo el fondo o subsuelo marino.



Dependiendo de la naturaleza del sedimento, la señal penetra hasta 40 m, pudiendo discriminar estratos de hasta 6 cm de espesor y cualquier elemento que pueda estar contenido en dicho sedimento.

Dado que las imágenes son acústicas, la claridad del agua no influye en la calidad de las imágenes.

EQUIPO UTILIZADO

PERFILADOR DE SUBSUELO MARINO Instrumento diseñado para obtener perfiles sísmicos de alta resolución del fondo marino. Dichos perfiles proporcionan una información estratigráfica muy detallada de los primeros metros por debajo del fondo marino (80-100 m), siendo un instrumento clave para estudiar la arquitectura de los sedimentos más recientes.

 

CAMARAS SUBACUATICAS

Este método es utilizado para inspecciones submarinas precisas sobre objetos previamente ubicados, da un detalle claro de los objetos que se encuentran sobre el lecho marino.

EQUIPO UTILIZADO

Robot submarino no tripulado y conectado a un barco en la superficie por medio de un cable largo. La energía y los órdenes se envían mediante un mando a distancia a través del cable al ROV. A través del cable se transmiten también los datos de las cámaras fotográficas del ROV, los datos de los sensores y de los sonares al centro de control del barco de la superficie.

Los ROVS pueden llevar una gran variedad de brazos manipuladores para realizar trabajos en las profundidades, o simplemente una cámara fotográfica con el fin de captar las imágenes del fondo del mar.

LANZAS SENSORAS

Método mediante el cual, se muestrea la temperatura y otros parámetros del fondo marino, como el pH, por ejemplo. En el caso de la temperatura se emplea la "lanza térmica", una varilla con termistores que miden esa variable a diferente profundidad en el sedimento.

EQUIPO UTILIZADO

LANZA TÉRMICA ((Heat Flow Meter). Utilizada para muestrear la temperatura y otros parámetros del fondo marino. En el caso de la temperatura se emplea la "lanza térmica·, una varilla con termistores que miden esa variable a diferente profundidad en el sedimento.

SONDAS

Utilizamos equipos electrónicos, como el CTD, que miden los parámetros físicos como conductividad, temperatura y presión; además de sondas adicionales para medición de oxigeno disuelto, Ph y otros.

EQUIPO UTILIZADO

CTD Equipo electrónico para perfilar parámetros físico-químicos de Profundidad, temperatura y presión de la columna de agua en el océano. Se puede configurar en modo autónomo para toma de datos y posterior descarga a un PC, o en modo de telemetría para visualización y almacenamiento de datos en Tiempo Real.

SONDAS SENSORAS Adicional a los parámetros que se obtienen con un CTD, podemos adicionar sondas especiales para medición y perfil de parámetros como Oxigeno disuelto, pH, y otros.

MUESTREO LECHO MARINO

El sedimento se puede muestrear con dragas o con los llamados saca testigos (en inglés corers). Básicamente consisten en lanzas huecas (tubo) que se clavan en el sedimento. Llevan un peso que hace que la lanza se clave con fuerza al dejarlo caer. Existen varios tipos: para roca, para sedimento, múltiples (multicorer), de caja (box corer), vibrante (vibrocorer) y también de diferentes longitudes. En el NBO se pretende llegar a profundidades de 15 metros en el sedimento de manera que deberemos considerar esta maniobra en la cubierta de trabajo.

EQUIPO UTILIZADO

PISTON CORER Instrumento mecánico usado para la extracción de testigos de sedimento marino. Puede extraer muestras de entre 1,5m y 12m de largo para análisis biológicos y químicos del sedimento y del subsuelo marino. Su principal aplicación se encuentra en el análisis geológico marino y en el análisis químico para exploración petrolera en el océano.

DRAGAS. Equipo usado para la extracción de sedimento del fondo marino para su posterior análisis en laboratorio.

 

SONDEO DE POZOS

En este se utilizan diversas herramientas radiométricas de pozo desarrolladas a partir de la aplicación para detectar rayos gamma naturales. Se registra con Contadores o bien con Centellómetros, adaptados a las herramientas de pozo. Las herramientas de densidad van en patines contra la pared y el resto centralizadas. Los distintos tipos de perfiles neutrónicos y de rayos gamma naturales pueden correrse a pozo entubado, los dos de densidad sólo a pozo abierto.

EQUIPO UTILIZADO

En este se utilizan diversas herramientas radiométricas de pozo desarrolladas a partir de la aplicación para detectar rayos gamma naturales. Se registra con Contadores o bien con Centellómetros, adaptados a las herramientas de pozo. Las herramientas de densidad van en patines contra la pared y el resto centralizadas. Los distintos tipos de perfiles neutrónicos y de rayos gamma naturales pueden correrse a pozo entubado, los dos de densidad sólo a pozo abierto.

ESPECTRÓMETRO

En la espectrometría de Rayos Gamma se tiene que todas las rocas y suelos son naturalmente radioactivos debido a que estas contienen diferentes proporciones de elementos que emiten radioactividad, el decaimiento natural de esos elementos produce una variedad de radiaciones (alpha, beta y gamma) con sus niveles específicos de energía. Solamente la radiación de rayos gamma produce suficiente energía para ser usada en el mapeo geológico o exploración de minerales.

EQUIPO UTILIZADO

ESPECTROMETRO de GAMMA RAY - Determina la concentración de elementos de tipo radioactivo debido a que estos emiten rayos gamma de diferente energías e intensidades. Al recoger y analizar estas emisiones se puede generar un espectro de energía gamma.

DEFLECTOMETRÍA

Este mide las deflexiones en el pavimento, mediante la interpretación de las líneas de deformación de la estructura vial determina adecuadamente los módulos de elasticidad de las distintas capas del pavimento.

EQUIPO UTILIZADO

DEFLETOMETRO - FWD - Sistema de ensayo no destructivo (NDT) y un dispositivo no intrusivo. El FWD ha se utiliza en ingeniería de pavimento para evaluar el estado estructural del pavimento. Este desempeña un papel crucial en la selección óptima de pavimento de mantenimiento y las estrategias de rehabilitación.

 

PERFIL DE PAVIMENTO

Este evalúa la condición superficial de la carretera (rugosidad IRI). Viene montando en un vehículo y sé encuentra equipado con dispositivos láser de medición, los datos son acopiados en forma inmediata a una computadora. Utilizado también como indicador del rozamiento del camino.

EQUIPO UTILIZADO

PERFILADOR DE PAVIMENTO - Este equipo se utiliza para medir el perfil longitudinal de un pavimento de hormigón. Su uso principal ha sido para el control de la construcción de pavimentos. El índice de perfil se ha convertido en un índice estándar para la medición de la suavidad en las especificaciones de la construcción.

 

GEOELÉCTRICA

Este método se fundamenta en el registro de magnitudes eléctricas del campo electromagnético en el suelo y subsuelo terrestre, las que, una vez procesadas e interpretadas, podrán mostrar diferencias significativas de resistividad con los materiales contenedores. En las variantes prospectivas de la geoelectricidad pueden aprovecharse las respuestas dadas a partir de los campos eléctricos naturales de la Tierra o bien recurrirse a la generación de campos artificiales cuya mayor intensidad o mejor control podrá permitir generar registros más claros del terreno estudiado.

EQUIPO UTILIZADO

EQUIPO DE GEOELECTRICA con SP - Este mide la diferencia natural del potencial eléctrico en la Tierra dada por un electrodo en relación a otro electrodo de referencia fijo.

EQUIPO DE GEOELECTRICA con IP - Estos miden la caída de tensión en un intervalo de tiempo después de retirar el voltaje inducido, esto se logra a través de los electrodos que controlan la tensión sobre el subsuelo y otros para el control de la corriente.

EQUIPO DE GEOELECTRICA con RESISTIVIDAD - Mide las variaciones que generan las propiedades eléctricas de las rocas y minerales, especialmente su resistividad. De manera común se induce un campo artificial eléctrico creado en superficie al hacer pasar una corriente eléctrica en el subsuelo y luego se mide la caída de tensión por medio de electrodos con separación específica.

EQUIPO DE GEOELECTRICA con TOMOGRAFO - La Tomografía permite obtener una imagen de la distribución verdadera de la resistividad en el subsuelo en dos dimensiones.

GPS OFFSHORE

GPS CORRECCIONES SATELITALES

Servicio de correcciones vía satélite para incrementar la precisión de los datos de posición de los GPS con capacidad de recepción de este tipo de señales Diferenciales. En mar abierto, los GPS computan precisiones con error máximo cercano a los +/- 100m. De manera que, para aplicaciones Offshore donde se requiere alta precisión en la toma de datos, se hace estrictamente necesario contar con un servicio de Correcciones satelitales para asegurar precisiones submétricas.

La fuente de correcciones diferenciales proviene de satélites geoestacionarios (Omnistar y Racal). Para contar con este servicio, hay que pagar un abono. La corrección satelital está disponible a nivel global. Mediante este sistema de corrección (DGPS) se logra precisión submétrica, que oscila entre los +/- 30 cm. Esta precisión ya es suficiente para las aplicaciones de Oceanografía.

EQUIPO UTILIZADO

GPS DIFERENCIAL Dispositivos que nos permiten geo-referenciar embarcaciones o dispositivos mediante múltiples tipos coordenadas para ser interpretadas por software de adquisición o cartas de navegación. Existen algunos dispositivos para posicionamiento que permiten hacer correcciones diferenciales satelitales, lo que aumenta la precisión del dato de posición de salida.

 

POSICIONAMIENTO ACÚSTICO RELATIVO

El método USBL provee una referencia posicional simple para embarcaciones dinámicamente posicionada (DP) y también es conveniente para rastrear cuerpos remolcados y ROVs. Aunque son más convenientes de instalar, un transductor USBL requiere del ajuste y calibración cuidadosos. Se requiere de una referencia de compás y la medida de soporte debe ser compensada para permitir que el cabeceo y el bandeo de la embarcación y por los efectos de refracción en la columna de agua.

EQUIPO UTILIZADO

POSICIONAMIENTO SUBMARINO USBL Dispositivo que permite posicionar elementos bajo el agua como ROVs, Sonares de barrido lateral, magnetómetros marinos, piston corers, heat flow probes, etc. El USBL entrega la posición relativa de los objetos, respecto al barco, luego mediante su software se puede dar una posición global de los elementos sumergidos.