Estudio de Resistividad Del Subsuelo en El

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOFÍSICA

ESTUDIO DE RESISTIVIDAD DEL SUBSUELO EN EL ÁREA DE INGENIERÍAS DE LA UNSA MEDIANTE EL MÉTODO DE SCHLUMBERGER - AREQUIPA

Tesis presentado por el Bachiller STEVE SAID SOTO ALCÁZAR Para optar el Título Profesional de INGENIERO GEOFÍSICO

Arequipa, Septiembre 2013

DEDICATORIA Mi tesis la dedico primeramente primeramente a Dios Por darme la oportunidad de vivir cada día. A mis Padres maravillosos maravillosos que me trajeron al mundo mundo Y están conmigo en todo momento. A mis hermanos hermanos por apoyarme apoyarme siempre, los quiero quiero mucho. A mi novia F. A. R. M. la mujer mujer a quien amo con Todo mi corazón.

DEDICATORIA Mi tesis la dedico primeramente primeramente a Dios Por darme la oportunidad de vivir cada día. A mis Padres maravillosos maravillosos que me trajeron al mundo mundo Y están conmigo en todo momento. A mis hermanos hermanos por apoyarme apoyarme siempre, los quiero quiero mucho. A mi novia F. A. R. M. la mujer mujer a quien amo con Todo mi corazón.

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar agradecer el apoyo incondicional de mis padres Jorge Soto Vásquez y Maritza Alcázar Cárdenas, que quienes con su confianza y sus ánimos que me dan cada día logran que sea una persona de bien y responsable. Agradecer también a mis hermanos Barry e Ingrid, que me acompañan acompañan en cada momento y me animan a ser el mejor y a triunfar. Agradecer también también a mi novia que con su constante aliento, aliento, me ayuda a solucionar los problemas de cada día y a vencer los obstáculos que se presentan en el camino del éxito. Estoy eternamente agradecido a los ingenieros Armando Minaya, Javier Ticona, Edgar Gonzales, Orlando Macedo, Sebastián Zúñiga, Jorge Soto y Freddy García por los conocimientos adquiridos adquiridos en las aulas de nuestra casa de estudios y sobre todo por su comprensión y sus experiencias experiencias compartidas. Agradecimiento Agradecimiento a mis amigos y compañeros compañeros de la Promoción XXX XXX “Emil Wiechert”, por todo su apoyo y los momentos alegres que vivimos junto a los ingenieros, los ratos de juego como también también los momentos momentos de trabajos grupales en clase clase o fuera de clase. clase. Agradecer también a mis amigos Guido Manrique S. y Valery Ramos R. por sus experiencias experiencias compartidas y los buenos momentos que pasamos como familia.

RESUMEN El presente trabajo de investigación se elaboró en el área de Ingenierías de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa. Para el desarrollo de este trabajo se utilizó el Método Resistivo de Sondaje Eléctrico Vertical con la finalidad de estudiar la disposición de las estructuras en profundidad y determinar la estructura que reúne las condiciones físicas necesarias para el almacenamiento de aguas subterráneas. En el proceso de toma de datos se elaboraron un total de 7 sondajes distribuidos en la zona Oeste de la Universidad. Se utilizó el dispositivo Schlumberger simétrico y asimétrico, que para este último, uno de sus electrodos de corriente, se mandaron al infinito debido a que, por ser zona urbana, no hay el suficiente espacio para su ampliación. La etapa de procesamiento e interpretación, se utilizaron diferentes softwares para la realización de los mapas y perfiles geoeléctricos, así como también la utilización de ábacos y hojas bilogarítmicas para el ploteo de las curvas de resistividad aparente y posteriormente el control de calidad con un programa específico. En cuanto a los resultados, se determinó que el Horizonte 4 es la estructura que presentan las características físicas necesarias para el almacenamiento de aguas subterráneas, por lo tanto, es la estructura más importante en el presente trabajo de investigación. La propiedad física encontrada nos muestra resistividades que oscilan entre 45.5 a 119 Ωm, sin embargo dentro del mapa de isoresistividades el sector optimo desde el punto punto de vista hidrogeológico, hidrogeológico, es el que se muestra de color verde muy claro de 66 Ωm, a naranja con 96 Ωm, así mismo es importante tener presente la fuente de alimentación de esta estructura, porque puede tratarse solamente de fuerte humedad, producto de los regadíos de la superficie y de la circulación de agua por conductos naturales y canales de agua que circundan esta zona. Es necesario tener presente que el Área de Ingenierías es una zona en donde encontramos diferentes tipos de materiales desde orgánicos sedimentados en los primeros metros de profundidad hasta llegar a rocas más duras y resistivas debido a los procesos geológicos que tuvo la ciudad de Arequipa.

ÍNDICE

CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 1 1.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... ............................. 1 1.1.1 Objetivos Específicos ................................................................................................................... 2

1.2 UBICACIÓN ......................................................................................................................................... 2 1.3 ACCESO ............................................................ .............................................................. ..................... 3 CAPÍTULO II GEOLOGÍA DE LA ZONA DE ESTUDIO ...................................................................................................... 4 2.1 GEOLOGÍA LOCAL ............................................................................................................................... 4 2.1.1 Gneis Charcani .............................................................. .............................................................. 4 2.1.2 Formación Socosani .................................................................................................................... 4 2.1.3 Volcánico Sencca ......................................................................................................................... 5 2.1.4 Volcánico Barroso ....................................................................................................................... 5

2.1.4.1 Volcánico Chila ..................................................................................................................................... 5 2.1.4.2 Volcánico Barroso ................................................................................................................................ 5 2.1.5 Depósitos Morrénicos y Fluvioglaciares ...................................................................................... 6 2.1.6 Depósitos Piroclásticos ............................................................................................................... 6 2.1.7 Depósitos Recientes .................................................................................................................... 6

2.2 ESTRATIGRAFÍA .................................................................................................................................. 6 2.3 GEOMORFOLOGÍA .................................................................................................................... .......... 7 2.4 DRENAJE ............................................................................................................. ................................ 8 2.5 RELACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LAS GEOFORMAS CON LA ZONA DE ESTUDIO ................................ 9 CAPÍTULO III PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA.............................................................................................................. 10 3.1 PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS ROCAS ........................................................................................ 11 3.2 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS ELÉCTRICOS ................................................................................ 17 3.2.1 Métodos de Resistividades........................................................................................................ 17

3.2.1.1 Sondeo Eléctrico Vertical ................................................................................................................... 29 3.2.1.2 Finalidad ............................................................................................................................................ 30 3.2.1.3 Principio ............................................................................................................................................. 30 3.2.1.4 Corte Geoeléctrico ............................................................................................................................. 32 3.2.1.5 Condiciones que Determinan el Valor de Resistividad ...................................................................... 32 3.2.1.6 Resistencia Transversal y Conductancia Longitudinal .................... ..................... ...................... ......... 35 3.2.1.7 Aplicaciones ....................................................................................................................................... 36

CAPITULO IV ACUÍFEROS .......................................................................................................................................... 37 4.2 ESTRUCTURA .................................................................................................................................... 38 4.3 TIPOS DE ACUIFEROS ............................................................................................. ........................... 38

4.3.1 Según su Estructura .................................................................................................................. 38 4.3.2 Según su Textura ....................................................................................................................... 39 4.3.3 Según su Comportamiento Hidrodinámico ............................................................ ................... 40 4.3.4 Según su Comportamiento Hidráulico ...................................................................................... 41

4.3.4.1 Acuífero Subestimado o Libre ............................................................................................................ 41 4.3.4.2 Acuífero Cautivo o Confinado ............................................................................................................ 42 4.3.4.3 Acuíferos Costeros ............................................................................................................................. 43

4.4 RECARGA .......................................................................................................................................... 44 4.5 TRÁNSITO ......................................................................................................................................... 45 4.6 DESCARGA .......................................................................................................... .............................. 46 CAPÍTULO V TRABAJO DE CAMPO ............................................................................................................................ 47 5.1 PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE SEV ................................................................................ ................... 47 5.2 METODOLOGÍA........................................................... .............................................................. ........ 48 5.2.1 Equipo ....................................................................................................................................... 48 5.2.2 Personal .................................................................................................................................... 49 5.2.3 Procesos Adoptados en Campo ................................................................................................. 50

CAPÍTULO VI INTERPRETACIÓN ................................................................................................................................. 51 6.1 INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS SONDEOS ELÉCTRCIOS VERTICALES ....................... 51 6.1.1 Interpretación Cualitat iva ......................................................................................................... 51 6.1.2 Interpretación Cuantitativa ...................................................................................................... 52

6.2 INTERPRETACIÓN DEL CUADRO DE VALORES ................................................................ ................... 53 6.2.1 Horizonte (H1) ........................................................................................................................... 53 6.2.2 Horizonte (H2) ........................................................................................................................... 53 6.2.3 Horizonte (H3) ........................................................................................................................... 53 6.2.4 Horizonte (H4) ........................................................................................................................... 53 6.2.5 Horizonte (H5) ........................................................................................................................... 53

6.3 INTERPRETACIÓN DE MAPAS ........................................................... ................................................. 54 6.3.1 Mapa Isóbatas al Techo de la Estructura Acuífera (Anexo: Lamina 04) ................................... 54 6.3.2 Mapa Isóbatas a la Base de la Estructura Acuífera (Anexo: Lamina 05) .... .............................. 54 6.3.3 Mapa de Isopacos del Horizonte H4 (Anexo: Lamina 06) ......................................................... 54 6.3.4 Mapa de Isoresistividades del Horizonte H4 (Anexo: Lamina 07) ............................................. 55 6.3.4 Mapa de Conductancia Longitudinal (Anexo: Lamina 08) ........................................................ 56 6.3.5 Mapa de Resistencia Transversal (Anexo: Lamina 09) .............................................................. 56

6.4 INTERPRETACIÓN DE PERFILES GEOELÉCTRICOS ...................................................................... ........ 57 6.4.1 PERFÍL GEOELÉCTRICO AA’ (Anexo: Lamina 10) ........................................................................ 57 6.4.2 PERFÍL GEOELÉCTRICO BB’ (Anexo: Lamina 11) ........................................................................ 58 6.4.3 PERFÍL GEOELÉCTRICO CC’ (Anexo: Lamina 12) ........................................................................ 59 6.5 NIVEL FREATICO .......................................................... .............................................................. ........ 60 6.6 VISUALIZACIÓN 3D ........................................................................................................................... 60 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 01. ACCESIBILIDAD A LA ZONA DE ESTUDIO. ............................................................................. 3 FIGURA 02. VALORES DE LA RESISTIVIDAD DE LAS PRINCIPALES ROCAS Y AGUAS. (GRIFFITHS, ORELLANA, ASTER)............................................................................................................................... 12 FIGURA 03. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS MATERIALES ISÓTROPOS (A) Y ANISÓTROPOS (B). EN EL PRIMER CASO (A), LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL MEDIO SON LAS MISMAS INDEPENDIENTEMENTE DE LA DIRECCIÓN. PARA EL SEGUNDO CASO (B), LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL MEDIO CAMBIAN DE ACUERDO CON LA DIRECCIÓN ANALIZADA. ......................................................................................... 13 FIGURA 04. VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL AGUA EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO EN CLORURO DE SÓDICO. ............................................................................................................................................... 15 FIGURA 05. CONFIGURACIÓN DEL MÉTODO DE RESISTIVIDADES. ........................................................ 18 FIGURA 06. ESQUEMA DE ELECTRODO PUNTUAL. ................................................................................ 21 FIGURA 07. ELECTRODOS DE CORRIENTE. ............................................................................................ 22 FIGURA 08. DISPOSITIVO SCHLUMBERGER. ......................................................................................... 23 FIGURA 09. DISPOSITIVO WENNER. ..................................................................................................... 24 FIGURA 10. DISPOSITIVO LEE. .............................................................................................................. 25 FIGURA 11. DISPOSITIVO DIPOLO-DIPOLO. .......................................................................................... 25 FIGURA 12. DISPOSITIVO POLO-DIPOLO............................................................................................... 26 FIGURA 13. DISPOSITIVO POLO-POLO. ................................................................................................. 26 FIGURA 14. CALCULO DE POTENCIAL. .................................................................................................. 27 FIGURA 15. DISPOSITIVOS DIPOLARES. ................................................................................................ 28 FIGURA 16. MODELO SIMPLIFICADO DE UN SONDEO ELÉCTRICO VERTICAL. ........................................ 30 FIGURA 17. PLOTEO DE LOS PUNTOS EN UNA HOJA BILOGARÍTMICA. ................................................. 31 FIGURA 18. ÁBACOS PRINCIPALES........................................................................................................ 31 FIGURA 19. SECUENCIA DE PROCESAMIENTO. ..................................................................................... 32 FIGURA 20. INTERPRETACIÓN GRAFICA PARA EL SONDEO DE UN TERRENO HOMOGÉNEO. ................ 34 FIGURA 21. INTERPRETACIÓN GRAFICA PARA EL SONDEO DE UN TERRENO DE DOS CAPAS DE DIFERENTES RESISTIVIDADES. .............................................................................................................. 34 FIGURA 22. INTERPRETACIÓN GRAFICA PARA EL SONDEO DE UN TERRENO DE TRES CAPAS DE DIFERENTES RESISTIVIDADES. .............................................................................................................. 35 FIGURA 23. RESISTENCIA TRANSVERSAL Y CONDUCTANCIA LONGITUDINAL DE UNA CAPA ESTRATIFICADA. ................................................................................................................................... 36 FIGURA 24. DISPOSICIÓN DE ACUÍFEROS. ............................................................................................ 37 FIGURA 25. TIPOS DE ACUÍFEROS. ........................................................................................................ 38

FIGURA 26. ACUÍFEROS SEGÚN SU ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO. .............................................. 39 FIGURA 27. SEGÚN SU TEXTURA. ......................................................................................................... 40 FIGURA 28. ACUÍFERO LIBRE. ............................................................................................................... 41 FIGURA 29. ACUÍFERO CAUTIVO O CONFINADO. ................................................................................. 42 FIGURA 30. ACUÍFERO SEMI- CONFINADO. .......................................................................................... 43 FIGURA 31. PRINCIPIO DEL SONDAJE ELÉCTRICO VERTICAL. ................................................................. 48 FIGURA 32. EQUIPO DE SONDAJE ELÉCTRICO VERTICAL. ...................................................................... 49 FIGURA 33. DISPOSITIVO SCHLUMBERGER SIMÉTRICO. ....................................................................... 50 FIGURA 34. VISTA FRONTAL DE LOS HORIZONTES SUBSUPERFICIALES. ................................................ 60

ÍNDICE DE CUADROS

CUADRO 01. CUADRO DE VALORES. ..................................................................................................... 52 CUADRO 02. COORDENADAS DE UBICACIÓN DE LOS SEVS. .................................................................. 73 CUADRO 03. DATOS DEL SEV_01. ......................................................................................................... 74 CUADRO 04. DATOS DEL SEV_02. ......................................................................................................... 75 CUADRO 05. DATOS DEL SEV_03. ......................................................................................................... 76 CUADRO 06. DATOS DEL SEV_04. ......................................................................................................... 77 CUADRO 07. DATOS DEL SEV_05. ......................................................................................................... 78 CUADRO 08. DATOS DEL SEV_06. ......................................................................................................... 79 CUADRO 09. DATOS DEL SEV_07. ......................................................................................................... 80

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa

CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo de investigación titulado “Estudio de Resistividad del Subsuelo

en el Área de Ingenierías de la UNSA Mediante el Método Schlumberger – Arequipa”, se muestran diferentes aspectos relativos de este importante método de prospección. El desarrollo del estudio consistió en la ubicación exacta de zonas con presencia de acuíferos, el cual fue realizado por los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Geofísica bajo la dirección del ingeniero Jorge Soto Vásquez con la finalidad de aplicar los conocimientos teóricos en el campo. La importancia de efectuar estudios como el realizado, permite economizar recursos destinados a este tipo de obras y efectuarlos de forma correcta, ya que sus resultados son cada vez más exactos. Estudios como este permiten potenciar a la región y a sus habitantes, entregándoles mayores áreas urbanizadas, los que en definitiva les otorgara una mejor calidad de vida. El método eléctrico, mediante sus diferentes procesos de recolección de datos, nos permite identificar estructuras que se encuentran bajo la superficie, como es para este caso el de zonas de acuíferos mediante los valores obtenidos en superficie, a primera impresión puede tratarse de napas subterráneas pero ya con su respectivo procesamiento en gabinete, como análisis, interpretación cualitativa y cuantitativa de la información geoelectrica, se logra determinar junto a la geología de la zona, de que materiales está constituido cada estructura, con sus espesores y a que profundidad se encuentran.

1.1 OBJETIVO GENERAL 

Determinar la secuencia estructural del subsuelo por el método geofísico de Sondaje Eléctrico Vertical (SEV) Schlumberger, con los dispositivos simétrico y asimétrico.

Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

1

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 1.1.1 Objetivos Específicos 

Determinar las resistividades y espesores de las estructuras del subsuelo.



Analizar la propiedad física de la estructuras.



Localizar estructuras con características hidrogeológicas favorables para su explotación.

1.2 UBICACIÓN La zona de estudio se encuentra ubicada en los terrenos de la Universidad Nacional de San Agustín (Ver Lamina 01), conocido como Área de Ingenierías, que corresponde al cercado de Arequipa, provincia de Arequipa, departamento de Arequipa. Geográficamente, se encuentra en el flanco Oeste de la cordillera occidental de los andes del sur del Perú, siendo la zona de mayor interés el área de Ingenierías de la Universidad Nacional de San Agustín. La zona de estudio en general está limitado por el Norte con la zona urbana del cercado que comprende hasta la cuenca del Rio Chili y del distrito de Selva Alegre, al Este con la zona Urbana de Miraflores, Mariano Melgar y Paucarpata, por el Sur con los distritos de Jacobo Hunter y José Luis Bustamante y Rivero, y por el Oeste con los distritos de Sachaca y Yanahuara. Se encuentra aproximadamente a 1.5 km en línea recta al SE del centro de la ciudad con una altitud media de 2350 m.s.n.m. Las coordenadas de los puntos extremos del área son: UTM_WGS_1984 Latitud Sur:

230507.64

230124.26

Longitud Este:

8184757.65

8184692.27


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 1.3 ACCESO La zona de estudio es accesible desde los distritos que la limitan por diferentes vías asfaltadas teniendo como principales las siguientes (Ver Figura 01): 

Avenida Paucarpata.



Avenida independencia.



Avenida Venezuela.

Figura 01. Ac cesibilid ad a la Zona de Estud io.


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CAPÍTULO II GEOLOGÍA DE LA ZONA DE ESTUDIO 2.1 GEOLOGÍA LOCAL 2.1.1 Gneis Charcani Es parte de un conjunto denominado Complejo Basal de la Costa. El gneis presenta la característica propia de bandeamiento. Constituido por bandas claras de coloración rosada compuestas por cuarzo y feldespatos potásicos; y por bandas oscuras de coloración verdosa debido al alto contenido de anfíboles y biotita de grano fino a muy fino. Se le encuentra aflorando en las inmediaciones del cañón del Chili, muy cerca a la hidroeléctrica de Charcani La edad que se le asigna es precambriana, debido a que según su posición estratigráfica se le encuentra subyaciendo a la Formación Torán del Devónico en el valle de Majes. Una muestra de gneis granítico ubicado en las inmediaciones de Tiabaya, dio una edad de 679 ± 12 ma., mediante el método K/Ar (Stewart, 1974). Su litología está constituida por andesitas, calizas y volcarenitas. Presenta una coloración parda a marrón en superficie intemperizada que resalta en el paisaje. Su extensión es limitada por la potente cubierta volcánica, aflora como islas de roca antigua entre la toba rosada.

2.1.2 Formación Socosani Aunque su afloramiento más representativo está localizado en Socosani (estratotipo), se encuentra una pequeña parte en el cauce del río Chili a 2800 m.s.n.m. Dicha formación está constituida por calizas grises azulinas y lutitas con intercalaciones de areniscas y de sedimentos volcanoclásticos hacia su base. La edad que se le asigna está basada en los fósiles pertenecientes al Jurásico Inferior y Jurásico Medio (Benavides. 1962).


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 2.1.3 Volcánico Sencca Son tufos de composición riolítica a dacítica, en el que se distingue a simple vista granos de cuarzo, feldespatos y biotitas. Contiene además algunos fragmentos líticos. Normalmente no son soldados. Las unidades que le conforman son cuatro (Guevara, 1969): 

I Unidad, llamada de base. Esta unidad está compuesta por tufos de colocaciones grises, poco compactas con fragmentos andesíticos y pómez.



II Unidad. Esta unidad está compuesta también por tufos de colores blanquecinos, son compactos.



III Unidad. Tufos de color marrón claro, compacto con abundante cuarzo y micas negras.



IV Unidad. Tufo dacítico, con junturas columnares y en partes está soldado. Se le asigna una edad pliocénica media. Mediante el método radiométrico K/Ar se encontró una edad menor a 2 ma. (Kaneoka y Guevara, 1984).

2.1.4 Volcánico Barroso El grupo denominado Barroso por Mendivil (1965) presenta, en nuestra zona de estudio, sólo dos de sus tres unidades.

2.1.4.1 Volcánico Chila Es la unidad inferior del grupo y constituye parte de los basamentos de los volcanes Misti y Chachani (Guevara, 1969). Está constituido por una alternancia de flujos andesíticos de colocaciones gris oscuras, brechas y conglomerados volcánicos. Sobreyace al volcánico Sencca con un espesor de 900 m.

2.1.4.2 Volcánico Barroso Se le encuentra ampliamente distribuido formando parte de los edificios volcánicos del Misti y Chachani. Está constituido por flujos de lava andesíticos de textura porfirítica de color gris oscura y fenocristales de plagioclasa. Sobreyace al volcánico Chila con discordancia erosional y está cubierto por los depósitos piroclásticos recientes como son las tefras.


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 2.1.5 Depósitos Morrénicos y Fluvioglaciares Se les encuentra en las partes altas del complejo volcánico Chachani. Estos depósitos están constituidos por bloques y fragmentos de origen volcánico dentro de una matriz areno-arcillosa. La actividad glaciar no parece haber sido muy importante ya que no se han reconocido circos ni valles glaciares.

2.1.6 Depósitos Piroclásticos Estos depósitos se localizan en todo los piedemontes volcánicos, están conformados principalmente por unidades de lapilli pómez, fragmentos líticos, bombas y escorias; intercaladas con capas de caídas de cenizas y suelos. Están ampliamente distribuidos en la parte oriental del Chachani, al norte, al este y al sur del volcán Misti.

2.1.7 Depósitos Recientes Están conformados por secuencias alternadas de gravas, arenas y limos, intercaladas con materiales coluviales heterogéneos, materiales de terrazas fluviales (cantos redondeados a sub-redondeados).

2.2 ESTRATIGRAFÍA En la base de la columna estratigráfica (Ver Lamina 03) se exponen las rocas metamórficas más antiguas del territorio con edades de 2000 Ma obtenidas por el método U/Pb (DAMANYRAC B., 1977). Cubriendo una importante superficie de erosión en las rocas proterozoicas se encuentran las rocas volcano-sedimentarias de la Formación Chocolate que infrayacen a las calizas marinas de la Formación Socosani. El limite Jurásico-Cretáceo está representado por la secuencia marino continental del grupo Yura, cuyas litofacies se extendieron hasta el Cretáceo inferior; con el Grupo Murco, para continuar en el Albiano con la sedimentación marina de las calizas de la Formación Acurquina. La base del Paleógeno expone rocas continentales descritas como las formaciones Huanca y Sotillo que están cubiertas por secuencias volcánico-sedimentarias: Grupo Tacaza y Fm. Millo (Oligo-mioceno). El neógeno contiene eventos volcánicos explosivos y efusivos: Grupo Maure (medio lacustrino) y Grupo Barroso que se extienden hasta el Cuaternario (Grupo Ampato-Andagua).


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 2.3 GEOMORFOLOGÍA La geomorfología general de Arequipa, tiene una distancia en línea recta al océano pacifico de 90 km, ubicada a

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de latitud Sur y

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de longitud Oeste

aproximadamente. Mostrando contrastes de altitud (desde los más de 6000 m.s.n.m. de la cumbre del Chachani hasta los 1100 m.s.n.m. del glacis desértico de la Joya). Se han distinguido seis unidades geomorfológicas relativamente diferentes; ellas son: Planicie-costanera, Cordillera de Laderas, Estribaciones del Altiplano, Altiplanicies, Arco Volcánico del Barroso y Penillanura de Arequipa. La geomorfología local es difícil de describir debido a que se encuentra en un área urbana y sus geoformas originales fueron modificadas por la mano del hombre, lo que se puede observar en el área es que presenta el relieve irregular, presentando en ciertas partes afloramientos poco abruptos formados por flujos de barro y depósitos aluviales y eluviales, estas unidades se relacionan al nevado Pichu-Pichu, así podemos mencionar: En un corte de SO a NE podemos distinguir 4 paisajes en la región de Arequipa: Un glacis desértico bastante amplio, alrededor de la Joya, cortado por el Río Vitor, mostrando una suave pendiente cóncava, sembrada de "barkhanes", el cual pasa a una cordillera batolítica, con geoformas aborregadas más o menos disectadas, el cual atraviesa la región de SE a NO y constituye el límite meridional de la zona de asentamientos humanos con pequeñas mesetas y planicies, donde la característica principal son las formas onduladas de los tufos rosados al oeste y las avalanchas caóticas de los flujos de lodo por el este que han sido erosionadas y aplanadas; el contraste y paso a la masa imponente de volcanes que domina el paisaje es bastante abrupto, destacándose nítidamente el cono regular del Misti al centro flanqueado por el complicado Chachani (+6000 m.) al oeste y el Pichu-Pichu al este. 

Unidades relacionadas al Nevado Pichu-Pichu.

La Avalancha de lodo que se desplomó y progradó desde el flanco occidental del Pichu- Pichu, fueron grandes masas de barro volcánico con agua fría. Estos depósitos mayores de 200 m. de espesor son flujos que arrastraron todo lo que encontraron a su paso (bloques de tufos de más de 400 m. de diámetro), y bloques angulosos de volcánicos andesíticos y tufáceos. La masa es caótica no mostrando ninguna clasificación ni estratificación y cubre todas las rocas que afloraban (volcánicos). Esta litología es fácilmente erosionable dando lugar a quebradas Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa profundas con paredes escarpadas de hasta 200 m. de altura. Esta unidad está afectada por la erosión eólica alveolar dando lugar a oquedades en la matriz. Los materiales más finos se encuentran en las partes más dístales alcanzados por estos flujos de lodo. El frente de estos flujos de lodo forman colinas de poca altitud que se alzan hasta 50 a 100 m. encima de las planicies inundadas por los depósitos fluviátiles; uno de estos frentes se ve muy bien inmediatamente al este del Terminal terrestre, subiendo hacia el sector de Cerro Juli. El Batolito de la Caldera, gran geoforma que representa una barrera que limita la llanura de Arequipa por el sur, está constituida por una cordillera de rocas intrusivas de edad terciaria, que solo fue parcialmente transpuesta por las potentes nubes ardientes que depositaron los tufos.

2.4 DRENAJE El drenaje del área estudiada se realiza por los drenajes ocurridos en la historia de Arequipa procedentes de la avalancha de lodo procedente del nevado Pichu- Pichu, otra fuente de alimentación importante sería que en el pasado esta zona fue agrícola por lo tanto ocurrieron filtraciones al momento de regar estas áreas de cultivo, que ahora estarían acumuladas en nuestra zona de estudio; actualmente podemos hablar de fuentes de alimentación en zonas porosas debido al agua filtrada por riego del área verde de la Universidad Nacional de San Agustín, Área Ingenierías. Las zonas de estudio por ser área verde y por estar cerca de acequias debido a la filtración de agua contienen humedad. También se debe considerar que hay alimentación debido a las precipitaciones ocurridas en la época de lluvias. Otras posibles fuentes de alimentación que podrían ser consideradas son las cuencas del rio Chili y el volcán Misti que constituirían un nivel freático que podría alimentar la zona de estudio.


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 2.5 RELACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LAS GEOFORMAS CON LA ZONA DE ESTUDIO 

Flujos de Barro

Como señala J. Pierre Bernac 1972, los flujos de barro son los acuíferos básicos de la margen oriental de Arequipa, especialmente en las partes bajas de esta, como en la zona de interés, donde los flujos de barro son más homogéneos, el tamaño de los clastos son más reducidos favoreciendo de esta manera a la acumulación de agua. La acumulación de agua subterránea se inicia con la infiltración de aguas meteóricas provenientes de los deshielos del Pichu-Pichu, de las precipitaciones pluviales, que caen en los distritos que componen la cuenca oriental de Arequipa así como la misma ciudad; y además del agua de infiltración de los terrenos de cultivo. El escurrimiento de agua en los flujos de barro puede ser: 1. La circulación del agua que descompone la matriz areno tufacea, abre un sistema de fisuras entre los grandes bloques andesíticos, de este modo el escurrimiento viene a ser fisural. 2. Aguas debajo de los depósitos de flujos de barro son más homogéneos, se observa que el tamaño de los clastos se reducen y la matriz es más compacta, por lo que su material se considera de moderada permeabilidad, de tal manera que predomina el escurrimiento de tipo poroso. Podemos concluir que, la circulación de las aguas subterráneas es un material figurado y errático del flujo de lodo predominando el escurrimiento, entonces, de tipo poroso para nuestra zona. 

Cuaternario Reciente (Aluviales y Eluviales)

Estos depósitos no ofrecen mayor significado en las circunstancias hidrológicas de una cuenca, por su textura son considerados como clásicos acuíferos, con débil escurrimiento en los periodos de lluvia formando resumideros o bofedales en las partes bajas se transforman en terrenos de cultivo. La napa del flujo de barro se extiende en las demás formaciones permeables con las cuales está en contacto, siendo la más notable en los depósitos de relleno aluvial y/o eluvial.


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CAPÍTULO III PROSPECCIÓN GEOELÉCTRICA

El método eléctrico de prospección se basa en el estudio de campos de potencial eléctrico, tanto en lo referente a los naturalmente existentes en la corteza terrestre, como los artificialmente provocados en la misma. Mediante estas mediciones se puede determinar la situación en el subsuelo de criaderos minerales o reconocer estructuras o accidentes geológicos. La modalidad más empleada y de más amplia aplicación es la segunda, o sea, la de campos artificiales provocados. Los campos de potencial eléctrico, que se estudian en prospección, son muy variados. En primer lugar, un criadero mineral puede actuar como una batería y crear un propio campo eléctrico, constituyendo un método especial llamado de Autopotencial. Las aplicaciones principales de los métodos eléctricos se encuentran en minería, aguas subterráneas, ingeniería civil y en forma especial en prospecciones petrolíferas. Desde el punto de vista económico, la principal ventaja de los métodos eléctricos, es el reducido coste, no sólo en lo que aparatos se refiere, sino también en el trabajo de campo. Se pueden cubrir grandes extensiones de terreno en un tiempo relativamente reducido y por un costo muy bajo. Por otro lado ya se va generalizando por el mundo el no realizar perforaciones sin una etapa de prospección geofísica y especialmente en aguas subterráneas, el método eléctrico es el más usado. En lo que se refiere al método eléctrico de resistividades su aplicación más útil estriba en la investigación de aguas subterráneas. En realidad el método más adecuado para este tipo de investigación, ya que el único parámetro físico que permite a priori diferenciar netamente una roca seca de una roca impregnada de agua es su conductividad eléctrica.


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 3.1 PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS ROCAS Las características que de ellas se consideran principalmente son las siguientes: Polarizabilidad.- Esta propiedad ocurre cuando una corriente constante pasa a través de un conductor electrolítico conteniendo partículas de mineral. La polarizabilidad de las rocas y minerales de conducción electrónica, dependen de las áreas de superficie de separación entre los conductores electrónico que hay en cada unidad de volumen y aumenta con la humedad. La polarizabilidad de las rocas de conducción iónica es mucho menor que la polarización que ocurre en las rocas con conductores electrónicos, la mineralización de agua de los poros la hace disminuir. Resistividad.- Es la propiedad más importante (Ver Figura 02). Este parámetro aparecerá constantemente en cualquier modalidad que empleemos del método estudiado. Se define la resistividad, como la resistencia en Ohmios medida entre dos caras opuestas, de un cubo de materia con dimensiones unitarias. Si llamamos R a la resistencia de un conductor cilíndrico de longitud L, sección de área S, y resistividad ρ; resultará que:

   Haciendo L=1 cm y S=1 cm 2 obtenemos la unidad de resistividad que es el Ohmio por cm2 y por cm., que corrientemente se expresa en Ohmios-cm. Se emplea igualmente el Ohmio-metro cuya magnitud es igual a la anterior dividida por 100. La corriente I que pasa por un cuerpo y la diferencia de potencial V que se produce están relacionados por la ley de Ohm:

Y la corriente por unidad de área


  

   se llama densidad de corriente.

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Figura 02. Valores de la resistivid ad de las princ ipales rocas y A guas.

Conductividad.- Se llama así al valor inverso de la resistividad. Se distinguen en los minerales y rocas dos clases de conductividad: una llamada metálica o electrónica, que la poseen ciertos minerales que conducen la electricidad

como los llamados metálicos y que se verifica por transporte de electrones (ej.: pirita, mispikel, galena, sulfuros de cobre, magnetita y pirolusita). Esta conductividad puede desaparecer en estos minerales por la interposición de una ganga aislante como el cuarzo, pues impide la comunicación directa entre los cristales del mineral. La otra conductividad se llama electrolítica y se refiere a minerales y rocas aislantes en estado de sequedad como las arenas cuarzosas o las areniscas, pero que conducen la corriente merced al agua que contienen; en este caso existe transporte de iones al paso de la corriente y la conductividad es función de la cantidad de agua que contienen y de la cantidad de sales ionizadas disueltas en ella. La resistividad de las rocas y formaciones está afectada por los siguientes factores:


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Resistividad de los minerales constitutivos; resistividad del agua que llena los poros, volumen relativo de ambos y disposición de los mismos. Actividad electroquímica.- Está relacionada con la composición química de las rocas, pero principalmente con la composición y concentración de los electrolitos que las impregnan. De ello depende la magnitud y signo del voltaje que se desarrolla cuando la roca se encuentra en equilibrio con un determinado electrolito. En esto está basado el método autopotencial. Constante dieléctrica.- Se llama constante dieléctrica a un valor que expresa la manera de polarizarse un material, cuando se lo somete a un campo eléctrico. La constante dieléctrica del agua es igual a 80 unidades y el vacío tiene como valor la unidad. Por ejemplo, una roca arcillosa húmeda tiene un valor comprendido entre 40 y 50 unidades. Isotropía y Anisotropía.- Se define como isotropía a la propiedad que presentan algunos cuerpos, de que una magnitud física (en nuestro caso la conductividad), sea la misma en cualquier dirección. Por el contrario, se define como anisotropía la propiedad de que la conductividad varíe con la dirección que se considere dentro del cuerpo. (Ver Figura 03)

Figura 03. Representación gr áfica de los materiales isótropo s (a) y anis ótropos (b). En el prim er caso (a), las prop iedades físicas del m edio son las m ism as independ ientemente d e la dirección. Para el segun do caso (b), las pro piedades f ísic as del medio cam bian de acuerdo co n la dirección analizada.

Un cuerpo típicamente anisótropo es el grafito, que estructuralmente presenta un plano de cristalización; la conductividad resulta ser considerablemente mayor en la dirección de este plano, que en el normal. Efectos del agua de impregnación de las rocas.- Son conductores electrolíticos todas las soluciones acuosas de sales aun cuando las sustancias disueltas sean de por si Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa poco conductoras. El ejemplo más típico es el de la sal en agua; ambos componentes, el agua pura y sobre todo la sal seca son extremadamente pobres conductores en su estado natural. La conducción de corriente en los electrolitos depende no solo de la movilidad de los iones, sino también de su número, que depende, a su vez, de la concentración y del grado de discordancia. El agua es la sustancia que, por tener la constante dieléctrica m más elevada, tiene mayor importancia en conductividad electrolítica. La conductividad, por tanto, de las rocas en general dependerá de los siguientes factores. 1ro. De la proporción en volumen de los huecos que existen en la roca, o factor de porosidad v. 2do. De la disposición geométrica de dichos poros: Factor de Formación F. 3ro. De la proporción en que dichos poros están rellenos con agua: Factor de saturación Fs. 4to. De la resistividad del agua que contiene ρw. El agua pura es muy poco conductora, no se encuentra en la naturaleza y su resistividad ya hemos dicho que disminuye con el porcentaje de sales que contiene disuelta. En la Figura 04 puede verse como varía la resistividad del agua en función del contenido en cloruro sódico, que es lo que con más frecuencia solemos encontrar en las formaciones geológicas.


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Figura 04. Variación de la resistivid ad del agua en func ión del contenido en cloruro d e sódico.

Heiland establece la relación de los diferentes factores en una roca impregnada de agua

   En la que ρ es la resistividad de la roca impregnada ρ w es la resistividad del agua contenida en la roca;

v es el volumen relativo de los poros o factor de porosidad y depende de la textura de la roca. Es cero cuando la roca es absolutamente compacta y aumenta (hasta un número que es siempre inferior a la unidad) a medida que aumenta la porosidad; F es un factor que depende de la forma y distribución de los poros y lo llamaremos factor de formación. Para la porosidad v tomamos a continuación los valores de Heiland y Sundberg que dan una indicación aproximada, pero que pueden servir para indicar la magnitud que cabe esperar para ellos.


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Rocas ígneas y pizarras cristalinas………………………………… .. Filadios compactos, calizas compactas, cuarcitas…………………. Pizarras arcillosas……………………………………………………… Arenas, areniscas, calizas porosas y arcillas compactas…………. Margas y arcillas porosas, calizas cavernosas y dolomías ……….. Margas y calizas muy cavernosas y arenas gruesas……………… Tobas y tierras de infusorios………………………………………… .

0,005 a 0,02 0,03 a 0,04 0,02 a 0,05 0,08 a 0,15 0,15 a 0,40 0,40 a 0,75 0,70 a 0,90

En realidad en la formula debe introducirse también un factor F s que se llama factor de saturación y que depende de la proporción en que los poros de la roca están rellenos

de agua; en este caso

     En la zona de saturación, es decir, teóricamente bajo el nivel hidrostático, el factor de saturación es igual a la unidad y entonces la formula se convierte en la ya indicada. Pero en la zona de aireación, por encima de ese nivel, ese factor F s varía mucho para una roca húmeda: para gravas ya arenas gruesas desde 0,01 hasta 0,40 y para rocas capaces de almacenar agua por acción capilar como las arcillas, hasta 0,60. No obstante, si el aire es muy seco los valores de F s puede ser mucho más bajo. En la época calurosa, en el desierto, por ejemplo F s puede ser prácticamente 0 cerca de la superficie; es decir, que para una medición eléctrica del suelo, es necesario clavar los electrodos de corriente a bastante profundidad para llegar a una zona algo húmeda y obtener un paso de corriente que dé lugar a lecturas apreciables. Las formaciones que más quedan afectadas por su contenido de agua son las arcillas, las formaciones arcillosas, las arenas y las areniscas. Pero las que más quedan afectadas por su factor de formación F son las areniscas, las cuarcitas, las calizas y las pizarras. En resumen, aquellas que por su formación pueden tener, con un mismo volumen de poros, pero con formas y posiciones geométricas distintas, resistividades de la roca impregnadas muy diferentes. El factor F está afectado por la forma, posición, orientación y contacto o aislamiento de los poros. Por ejemplo, si suponemos que todos los poros unidos en forma de tubos comunicados longitudinalmente en la dirección de la corriente eléctrica, entonces es igual a v. Cuando están distribuidos en forma de esfera o en forma de láminas aisladas perpendiculares a la corriente, entonces llega a valores elevados y la resistividad de la roca se eleva proporcionalmente a él, con la misma agua de impregnación y el mismo factor v de porosidad. Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 3.2 CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS ELÉCTRICOS Los métodos eléctricos pueden dividirse en tres grupos principales; el primero es el método autopotencial; el segundo comprende los que podemos llamar métodos de potencial y el tercero los métodos electromagnéticos. En el método de polarización espontanea o de autopotencial, el campo electroquímico lo origina el mismo criadero por un fenómeno de polarización electroquímica originada por el ataque de la montera del mineral por las aguas subterráneas. La posición del filón o masa mineralizada se determina estudiando la forma de las líneas equipotenciales en la superficie del terreno, lo que se hace, bien directamente o bien con la medición de perfiles. Los criaderos que producen fenómenos de esta índole son en general, los sulfuros, aun cuando también puede emplearse el método para la localización de depósitos de grafito y para otros casos especiales, como la determinación de fallas. Los métodos de potencial propiamente dichos, también llamados por Jakosky métodos conductivos, comprenden aquellos en los que los electrodos que se emplean para enviar corriente al terreno, (electrodos de corriente), así como los que sirven para determinar las variaciones en el campo potencial originado (electrodos de medida), se establecen en contacto directo con el terreno. La corriente empleada puede ser continua o alterna. Comprenden las siguientes modalidades: Métodos de líneas y perfiles equipotenciales; Métodos de resistividades; Métodos de corrientes y caídas de potencial y Métodos tipo Eltran (Electrical Transient). Dentro de los métodos de potencial también hay que situar el moderno método de Polarización Inducida que tan útil viene resultando en la prospección de minerales físicamente diseminados (en especial sulfuros). Por último, los métodos electromagnéticos están basados en medir las variaciones del campo electromagnético engendrado en el terreno por distintos procedimientos en general inductivos.

3.2.1 Métodos de Resistividades El método de líneas y perfiles equipotenciales del que hemos hablado anteriormente es útil solamente para la determinación de cuerpos de extensión limitada, situados a poca profundidad y con conductividad muy distinta del medio que los rodea; no sirve para el estudio de formaciones horizontales ni para la búsqueda de cuerpos a mayor profundidad. Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa El método de resistividades permite no solo el estudio de formaciones subhorizontales sino también la determinación de formaciones subverticales (fallas, filones) a una profundidad mayor que el método de líneas y perfiles equipotenciales. El método llamado resistividades es, sin lugar a duda, en todas sus modalidades el más importante que todos los métodos eléctricos. Su característica general es similar al método anterior, o sea, que se envía corriente al terreno mediante dos electrodos A y B que se clavan en el suelo y una vez establecido así un campo eléctrico artificial, se investigan sus condiciones con otros dos electrodos M y N adicionales, también clavados en el terreno y cuyas distancias se varían convenientemente. (Ver Figura 05).

Figu ra 05. Con figu ración d el mé tod o de resi stiv idad es.

Se puede determinar de este modo la resistividad aparente del terreno, que es función del cociente entre la diferencia de potencial medida entre los electrodos de investigación y la intensidad de corriente con que se alimenta el terreno. En la función interviene un coeficiente que depende, a su vez, de la disposición de los electrodos. Este coeficiente es lo que se conoce como factor de penetración porque es el que controla la profundidad de investigación a que se está operando.


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa De esta forma suministra una información cuantitativa de las propiedades conductoras del subsuelo, y podremos determinar aproximadamente, la distribución de su resistividad. Consideraciones teóricas. Antes de iniciar el estudio del método, es necesario hacer una serie de consideraciones teóricas sobre el fenómeno físico en que se funda. Iniciaremos su descripción partiendo de dos leyes fundamentales: 

La ley de la conservación de la carga espacial:

 ̅   

La ley de Ohm:

̅

̅ ̅

Donde el vector representa una densidad de corriente (Amp/m 2), q la densidad de carga espacial (coulombios/m 3), t el tiempo, σ la conductividad (Ohm -1. m-1) y

̅

el vector de campo eléctrico (Voltios/m), definiéndose éste como el gradiente del potencial eléctrico V:

̅   La ley de Ohm, anteriormente expuesta, es válida solo en el caso de cuerpos isotrópicos, ya que en el caso de un cuerpo anisótropo, la conductividad no podría considerarse como un escalar σ, sino como un tensor simétrico de segundo orden. Considerando el caso de régimen estacionario, la densidad de carga espacial será constante, y la ley de la conservación de la carga espacial se simplifica a:

 ̅  Haciendo uso de las dos leyes fundamentales para régimen estacionario y cuerpos isótropos, tenemos:

 ̅ ̅ ̅   De lo que resulta:

   Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Que es la ecuación de Laplace. Vamos a aplicarla ahora al estudio de un semi-espacio formado por un terreno homogéneo e isótropo, en cuya superficie suponemos una carga puntual (un electrodo de corriente en el punto considerado y el otro en el infinito), para ellos aplicaremos la ecuación de Laplace en coordenadas esféricas.

 (   )     (  )        

Y como el sistema presenta simetría respecto a

y a

, supondremos que el

potencial depende solo de la distancia r al electrodo, con lo que la ecuación de Laplace se reduce a:

 ( ) De cuya integración resulta:

 



Si adoptamos como potencial nulo, el del infinito, resultará A= , con lo que queda:

 

La densidad de corriente en un dirección cualquiera y, a la distancia r, tendrá por módulo:

    Puesto que la densidad de corriente resulta ser la misma en cualquier dirección y, a la misma distancia r del electrodo, la corriente І que penetra por el electrodo, será la misma que la que atraviesa una semiesfera de radio (Ver Figura 06) y por tanto:

       ( )         Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Figura 06. Esqu ema de Electrodo Pun tual.

Por lo tanto, resulta que el potencial debido a un electrodo puntual, y a una distancia r de éste es:

     De esta ecuación vamos a partir para estudiar las configuraciones más empleadas en los trabajos de Resistividad. Como ya dijimos, se utilizan normalmente dos electrodos de corriente A y B; uno por el que se inyecta una corriente al terreno, uniéndolo al polo positivo de una batería, y hace de puente; otro por el que esta corriente sale del terreno, uniéndolo con el polo negativo y que hace de sumidero.


21


Figura 07. Electrodo s de Corriente.

En la figura anterior (Figura 07) consideramos el polo positivo de la batería unido al electrodo A, y el polo negativo al electrodo B. el potencial en un punto tal como el M, donde se encuentra el electrodo de medida, viene dado por el teorema de la superposición de los campos eléctricos:

    (    ) De igual forma, en el punto N se tendrá:

    (    ) Y la diferencia de potencial que se leerá con un voltímetro entre los puntos M y N será:

     [(    )(    )] Si despejamos de aquí la resistividad ρ, resulta:

                    Donde k resultará ser una función dependiente del tipo de dispositivo empleado, y viene dado por:

               Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

22




Tipos de dispositivos empleados Se han venido usando muchos tipos de dispositivos para los electrodos de corriente y de medida. La mayor parte de ellos están en desuso, y sólo haremos una breve reseña. El dispositivo Schlumberger es el que se ha impuesto y solo se emplea algún otro tipo, como el de Wenner, para algunos concretos. Los dispositivos más importantes son: i.

Dispositivo Schlumberger: En este dispositivo, los electrodos de medida M y N se sitúan



simétricamente a la distancia del punto estación O. Los electrodos de corriente, de igual forma, a la distancia variable L, y de forma que los cuatro electrodos alineados sobre el terreno. (Ver Figura 08).

Figura 08. Dispo sitivo Sch lum berger.

Aplicando la fórmula que nos da k, resulta:

                       


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa ii.

Dispositivo Wenner: Se utiliza el sistema de electrodos alienados y simétricos con el punto de estación O, y como se ve en la Figura 09. se tiene:

Figura 09. Dispo sitivo W enner.

AM = MN = NB = a

Tomando a, como parámetro del dispositivo. Tiene el inconveniente, sobre el Schlumberger, que todos los electrodos han de modificarse en cada medida. La función k resulta ser:

                  Que es mucho más sencilla que la del dispositivo Schlumberger. iii.

Dispositivo de Lee: Es similar al de Wenner, con la diferencia de que en el Lee se sitúa un electrodo de medida E, en el punto de estación O, haciéndose las lecturas entre el central y uno de los laterales. (Ver Figura 10)


24


Figura 10. Dispo sitivo Lee.

El valor de k, en este caso, será:

                   Se dibujan las dos curvas de resistividad en función de a, la obtenida leyendo en ME y la obtenida leyendo en EN. Si las condiciones del terreno, a la derecha y a la izquierda de E, son idénticas, las dos curvas también lo serán. Si hay un cuerpo más conductor a la izquierda, la curva de resistividades de este lado dará valores inferiores que la de la derecha, detectándose así la presencia de esta irregularidad o efecto lateral. iv.

Dispositivo Dipolo-Dipolo: La distribución es simétrica pero además por pares, en un extremo se tiene a los electrodos que inyectan corriente (A y B) y al otro extremo los que miden la diferencia de tensión (M y N). Además la distancia central BM es mayor a las demás y forman una línea ABMN. (Ver Figura 11).

Figura 11. Dispo sitivo Dipo lo-Dipolo.


25


 v.

Dispositivo Polo-Dipolo: La distribución es asimétrica, puesto que no posee un centro de equilibrio al haber sido mandado el electrodo B al infinito. Forman una Línea AMN. (Ver Figura 12).

Figura 12. Dispo sitivo Po lo-Dipolo .

   Cuando el valor a<
una configuración Schlumberguer. vi.

Dispositivo Polo-Polo: La distribución es simétrica y forma una Línea AM (Figura 13). También es conocido como half – Wenner por presentar parte de la configuración Wenner y presentar la misma fórmula para el coeficiente geométrico.

Figura 13. Dispo sitivo Po lo-Polo.

 Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

26

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa vii.

Otros Dispositivos: En este apartado sintetizaremos una serie de dispositivos, menos empleados que los anteriores, y cuya característica distintiva es que los electrodos de corriente y medida no están alineados. Para el estudio conjunto partimos de la Figura 14. , y vamos a calcular el potencial en un punto tal como el P, provocado por los electrodos de corriente situados en A y B. el punto P queda definido en coordenadas



polares por r y .

Figura 14. Calculo de Potenc ial.

Aplicando el principio de la superposición:

    (    ) Donde:

  ⁄  Y

 ⁄   

Que desarrollado en serie y considerando como:


, podemos escribir

27


       A partir de esta expresión podemos determinar el campo eléctrico en el punto P. Las componentes radial, azimutal, en la dirección del eje x, o paralelo, y en la dirección del eje y o perpendicular son: a. Radial b. Azimutal c. Paralelo d. Perpendicular

                              

Si los electrodos de medida M y N se sitúan de forma que su punto central coincida con el punto p, y la distancia



entre ellos es muy

pequeña, comparada con r tendremos que la diferencia de potencial medido será, aproximadamente, el producto de la componente del campo eléctrico, en la dirección de los electrodos, por la distancia entre ellos:



  De acuerdo con estas disposiciones se obtiene, como valor de k, para los dispositivos que se esquematizan a continuación (Ver Figura 15):

Figura 15. Dispo sitivo s Dipolares.


28

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa a. Radial b. Azimutal c. Paralelo d. Perpendicular

                     

Como caso particular del radial, o del paralelo, se tiene el que podíamos



llamar axial, en el que el azimut se hace nulo, con lo que:

      

Y con caso particular del azimutal o del paralelo, tenemos el llamado dispositivo ecuatorial, en el que el azimut se hace igual a con lo que:

⁄

radianes,

        3.2.1.1 Sondeo Eléctrico Vertical Es el método más empleado en la actualidad. Tomando un punto del terreno como estación, se procede a realizar una serie de lecturas con distintos valores del parámetro aumenta, y por tanto se hace mayor la apertura del dispositivo, la información que recibimos corresponde a profundidades mayores. De aquí el nombre de sondeo que lleva el método. Los datos de resistividad aparente obtenidos en cada SEV se representan por medio de una curva, en función de las distancias entre electrodos. Para que ello sea posible, es necesario que estas distancias puedan expresarse por una sola variable, pues de lo contrario habría que recurrir a una superficie y no a una curva. Esta condición puede cumplirse de dos modos: bien por el empleo de un dispositivo en el que la configuración de electrodos permanezcan geométricamente geométricamente semejante a sí misma, que es el caso del dispositivo Wenner, bien por la utilización de dispositivos en lo que solo influya una distancia. Esto último es lo que ocurre con el dispositivo Schlumberger, en el que la distancia MN se considera nula frente a la AB. Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Cuando se utiliza este dispositivo, las resistividades aparentes



se llevan en

ordenadas, y en abscisas las distancias OA = AB/2. Para el dispositivo Wenner, se llevan en abcisas los valores sucesivos de la distancia a. las escalas sobre ambos ejes han de ser logarítmicas, por razones teóricas y prácticas que se expondrán más abajo. La curva así obtenida, se denomina curva de SEV , curva de campo o curva de resistividad aparente.

3.2.1.2 Finalidad La finalidad del SEV es averiguar la distribución vertical de resistividades bajo el punto sondeado. La mayor eficacia del método corresponde al caso en que los SEV se efectúan sobre un terreno compuesto por capas lateralmente homogéneas en lo que respecta a la resistividad, y limitadas por planos paralelos a la superficie del terreno (medio estratificado). La experiencia demuestra que los resultados teóricos obtenidos para medios de esta clase, son tolerablemente válidos para estratos inclinados hasta unos



.

3.2.1.3 Principio Consta en inyectar corriente eléctrica a través de dos electrodos de corriente con la finalidad de generar campos eléctricos artificiales para posteriormente medir la diferencia de potencial entre dos puntos en superficie. Luego de la realización de una lectura se incrementa la separación de los electrodos de corriente AB (Ver Figura 16) manteniendo el centro del sistema en el mismo lugar para realizar una nueva lectura. Después a unas cuantas lecturas del modo descrito anteriormente y generalmente cuando se observe el decrecimiento de la diferencia de potencial, se procede a incrementar la separación entre los electrodos de potencial con la finalidad de observar mejores valores de este. De este modo se repite cuantas mediciones sea necesario incrementando la separación de electros de corriente y de potencial intercaladamente intercaladamente hasta encontrar el basamento.

Figu ra 16. Mod elo sim pli fic ado de un So nd eo Elé ctr ico Vert ical.


30


Los valores son registrados en una hoja bilogarítmica en donde se podrá identificar rápidamente rápidamente el número de horizontes existentes. existentes. (Ver Figura 17).

Figura 17. Ploteo de lo s p unto s en una h oja B ilogarítmic a.

Para la determinación de la profundidad y espesor de los horizontes se debe calcular la resistividad verdadera a partir del trabajo con ábacos principales y auxiliares. (Ver Figura 18).

Figura 18. Ábacos Ábacos Princip ales.


31


Finalmente los datos deberán interpretarse como cortes geoeléctricos y estos posteriormente deberán deberán asociarse a cortes geológicos. (Ver Fig. 19).

Figura 19. Secuencia de Proc esamiento.

3.2.1.4 Corte Geoeléctrico Geoeléctrico Las rocas, en función de su composición, texturas y disposición presentan propiedades eléctricas diferentes: resistividad, permeabilidad eléctrica y otras. El corte geoeléctrico se determina de acuerdo a las características geológicas así como las propiedades propiedades geoeléctricas de una región. No siempre la división de la superficie de separación de un corte geoeléctrico coincide con los limites geológicos de una estructura. A veces un paquete geológico homogéneo de rocas se subdivide en varios paquetes geoléctricos y a la inversa. Mediante la exploración eléctrica se puede determinar el corte geoeléctrico de una región investigada. Teniendo la información sobre el corte geoeléctrico se puede llegar a la solución del problema planteado, es decir, interpretación de este.

3.2.1.5 Condiciones que Determinan el Valor de Resistividad 

Resistividad Resistividad Verdadera 

La resistividad resistividad de los minerales que forman la parte solida solida de la la roca (su esqueleto).


32

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 

La resistividad de los líquidos y gases que rellenan los poros de la roca.



La humedad de la roca.



La porosidad de la roca.



La textura de la roca y forma y distribución de sus poros.



Los procesos que ocurren en el contacto de los líquidos de los poros y el esqueleto mineral.



Resistividad Aparente Se debe de entender que cada vez que uno realiza cálculos para determinar el valor de la resistividad del suelo en realidad no determina la resistividad verdadera puesto que el suelo no es homogéneo, sino una resistividad aparente la cual se encuentra condicionada a os aspectos importantes: 

El tipo de configuración seleccionado.



Las condiciones resistivas del subsuelo.

El promedio de la resistencia de los materiales por donde pasa las líneas eléctricas consideradas desde los electrodos de corriente eléctrica al fluir por los diferentes medios estratificados crea un campo eléctrico denominado potencial o caída de tensión con los cuales se miden en los electrodos M y N, construidos de material impolarizable, la intensidad de corriente se mide en los electrodos A y B. La lecturas de diferencia de potencial



e intensidad



permiten

calcular la resistividad aparente como se detalla en la siguiente formulación matemática:

   Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

33


Casos de Tipos de Terrenos I.

Terreno Homogéneo (Figura 20)

Figura 20. Interpretación Grafica para el Son deo d e un Terreno Ho m o g é n eo .

II.

Terreno con Dos Capas (Figura 21)

Figura 21. Interpretación Grafica para el Sond eo de u n Terreno d e dos Capas de Diferentes Resistividades.


34


III.

Terreno con Tres Capas (Figura 22)

Figura 22. Interpretación Grafica para el Sond eo de u n Terreno d e tres Capas de Diferentes Resistiv idades.

3.2.1.6 Resistencia Transversal y Conductancia Longitudinal La conductancia longitudinal (S) y al Resistencia Transversal (T) de una capa son respectivamente iguales al cociente y al producto de su espesor por su resistividad. (Ver Figura 23).

 



Donde: S: Conductancia Longitudinal. T: Resistencia Transversal. e: Espesor de la Capa. ρ: Resistividad Verdadera.


35


Figura 23. Resistencia Transversal y Cond uctanc ia Lon gitud inal de una Capa Estratificada.

Por comodidad, se utilizan los términos conductancia (S) y Resistencia (T) en lugar de Conductancia Longitudinal y Resistencia Transversal. La conductancia Longitudinal y Resistencia Transversal se conocen también como “Parámetros de Dar Zarrouk”, estos parámetros geofísicos están

relacionados con la transmisividad del medio.

3.2.1.7 Aplicaciones 

Cambios Litológicos Horizontales.



Techo de Roca Sana.



Detección de Cavidades.



Profundidad y Espesor de Relleno.



Cuerpos Conductivos.



Estudios para Tomas de Tierra.



Detección de Plumas de Contaminación.



Caracterización de Vertederos.



Localización de Restos Arqueológicos.


36


CAPITULO IV ACUÍFEROS

Un acuífero representa una formación geológica capaz de almacenar y transmitir agua susceptible de ser explotada en cantidades económicamente apreciables para atender diversas necesidades. Es aquel estrato o formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de rio, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, algunas formaciones volcánicas, depósitos de dunas e incluso ciertos tipos de arcilla. El nivel superior del agua subterránea se denomina tabla de agua, y en el caso de un acuífero libre, corresponde al nivel freático. (Ver Figura 24).

Figu ra 24. Disp os ición d e Ac uíferos .


37


4.2 ESTRUCTURA Un acuífero es un terreno rocoso permeable dispuesto bajo la superficie, en donde se acumula y por donde circula el agua subterránea. 

Una zona de saturación, que es la situada encima de la capa impermeable, donde el agua rellena completamente los poros de las rocas. El límite superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireación es el nivel freático y varía según las circunstancias: descendiendo en épocas secas, cuando el acuífero no se recarga o lo hace a un ritmo más lento que su descarga; y ascendiendo, en épocas húmedas.



Una zona de aireación o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel freático y la superficie, donde no todos los poros están llenos de agua.

Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos capas impermeables, que puede tener forma de U o no, vimos que era un acuífero cautivo o confinado. En este caso, el agua se encuentra sometida a una presión mayor que la atmosférica, y si se perfora la capa superior o exterior del terreno, fluye como un surtidor, tipo pozo artesiano.

4.3 TIPOS DE ACUIFEROS 4.3.1 Según su Estructura Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir los acuíferos libres y los acuíferos confinados. (Ver Figura 25 y 26).

Figu ra 25. Tipo s d e A cu ífero s.


38


Rio o lago (a), en este caso es la fuente de recarga de ambos acuíferos.



Suelo poroso no saturado (b).



Suelo poroso saturado (c), en el cual existe una camada de terreno impermeable (d), formado, por ejemplo por arcilla, este estrato impermeable confina el acuífero a cotas inferiores.



Suelo impermeable (d).



Acuífero no confinado (e).



Manantial (f).



Pozo que capta agua del acuífero no confinado (g).



Pozo que alcanza el acuífero confinado, frecuentemente el agua brota como en un surtidor o fuente, llamado pozo artesiano (h).

Figura 26. Acu íferos Según s u Es truc tura y Funcio namiento .

4.3.2 Según su Textura Desde el punto de vista textural, se dividen también en dos grupos: los porosos y fisurales. En los acuíferos porosos el agua subterránea se encuentra como embebida en una esponja, dentro de unos poros intercomunicados entre sí, cuya textura motiva que existe “permeabilidad” (transmisión interna de agua), frente a un simple

almacenamiento, pero una nula transmisión o permeabilidad (permeabilidad <> porosidad). Como ejemplo de acuíferos porosos, tenemos las formaciones de arenas y gravas aluviales.


39

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa En los acuíferos fisurales (Ver Figura 27), el agua se encuentra ubicada sobre fisuras o diaclasas, también intercomunicadas entre sí; pero a diferencia de los acuíferos porosos, su distribución hace que los flujos internos de agua se comporten de una manera heterogénea, por direcciones preferenciales. Como representaciones principales del tipo fisural podemos citar a los acuíferos Kársticos.

Figu ra 27. Según su Tex tur a.

4.3.3 Según su Comportamiento Hidrodinámico Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del agua, podemos denominar, en sentido estricto: 

Acuíferos Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad) (p. ej.- arenas porosas y calizas fisurales).


40


Acuitardos Buenos almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos)



Acuícludos Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas).



Acuífugos Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no fisuradas).

4.3.4 Según su Comportamiento Hidráulico 4.3.4.1 Acuífero Subestimado o Libre Es aquel acuífero que se encuentra en directo contacto con la zona subsaturada del suelo. En este acuífero la presión de agua en la zona superior es igual a la presión atmosférica, aumentando en profundidad a medida que aumenta el espesor saturado. (Ver Figura 28).

Fig ur a 28. Ac uífero Li br e.


41

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 4.3.4.2 Acuífero Cautivo o Confinado Son aquellas formaciones en las que el agua subterránea se encuentra encerrada entre dos capas impermeables (Figura 29) y es sometida a una presión distinta a la atmosférica (superior). Solo recibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables, recarga alóctona donde el área de recarga se encuentra alejada del punto de medición, y puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con un afloramiento del agua subterránea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al agua subterránea. A las zonas de recarga se les puede llamar zonas de alimentación. Debido a las capas impermeables que encierran al acuífero, nunca se evidenciaran recargas autóctonas (situación en la que el agua proviene de un área de recarga situada sobre el acuífero), caso típico de los acuíferos semiconfinados y los no confinados o libres (freáticos).

Figu ra 29. Ac uífero Cauti vo o Confi nad o.



Acuífero semi-confinado Un acuífero se dice semi-confinado cuando el estrato de suelo que lo cubre tiene una permeabilidad significativamente menor a la del acuífero mismo, pero no llegando a ser impermeable, es decir que a través de este estrato la descarga y recarga puede todavía ocurrir (Ver Figura 30).


42


Figu ra 30. Acu ífero Semi- Co nfi nado .

4.3.4.3 Acuíferos Costeros Los acuíferos costeros pueden ser libres, confinados o semi-confinados. Lo que los diferencia es la presencia de fluidos con dos densidades diferentes: Agua dulce, con una densidad menor, con relación al agua salada del mar o del océano. Esta diferencia de densidad hace que la zona de la costa, el agua dulce se encuentra sobrepuesta al agua salada. El agua salada se introduce en el continente en forma de una cuña salina que se va profundizando a medida que se introduce en el continente. La cuenca de los acuíferos costeros, al igual que la cuenca de acuíferos de zonas continentales interiores, se alimenta a través de precipitaciones, o a través del flujo subsuperficial y/o subterráneos de otras cuencas, mientras que las salidas se dan a través de la evapotranspiración, evaporación y por la salida subsuperficial, con la particularidad de que estas últimas se dan hacia el mar.


43

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 4.4 RECARGA El agua del suelo se renueva en general por procesos activos de recarga desde la superficie. La renovación se produce lentamente cuando la comparamos con la de los depósitos superficiales, como los lagos, y los cursos de agua. El tiempo de residencia (el periodo necesario para renovar por completo un depósito a su tasa de renovación normal) es muy largo. En algunos casos la renovación esta interrumpida por la impermeabilidad de las formaciones geológicas superiores (acuitardos), o por circunstancias climáticas sobrevenidas de aridez. En ciertos casos se habla de acuíferos fósiles, estos son bolsones de agua subterránea, formados en épocas geológicas pasadas, y que, a causa de variaciones climáticas ya no tienen actualmente recarga. El agua de las precipitaciones (lluvia, nieve,…) puede tener destinos una vez alcanza el suelo. Se reparte en tres fracciones. Se llama escorrentía a la parte que se desliza por la superficie del terreno, primero como arroyada difusa y luego como agua encauzada, formando arroyos y ríos. Otra parte del agua se evapora desde las capas superficiales del suelo o pasa a la atmosfera con la transpiración de los organismos, especialmente las plantas; nos referimos a esta parte como evapotranspiración. Por último, otra parte se infiltra en el terreno y pasa a ser agua subterránea. La proporción de infiltración respecto al total de las precipitaciones depende de varios factores: 

La litología (la naturaleza del material geológico que aflora en la superficie) influye a través de su permeabilidad, la cual depende de la porosidad, del diaclasamiento (agrietamiento) y de la mineralogía del sustrato. Por ejemplo, los minerales arcillosos se hidratan fácilmente, hinchándose siempre en algún grado, lo que da lugar a una reducción de la porosidad que termina por hacer al sustrato impermeable.



Otro factor desfavorable para la infiltración es una pendiente marcada.



La presencia de vegetación densa influye de forma compleja, porque reduce el agua que llega al suelo (interceptación), pero extiende en el tiempo el ef ecto de las precipitaciones, desprendiendo poco a poco el agua que moja el follaje, reduciendo así la fracción de escorrentía y aumentando la de infiltración. Otro efecto favorable de la vegetación tiene que ver con las raíces, especialmente las raíces densas y superficies de muchas plantas herbáceas, y con la


44

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa formación de suelo, generalmente más permeable que la mayoría de las reocas frescas. La velocidad a la que el agua se mueve depende del volumen de los intersticios (porosidad) y del grado de intercomunicación entre ellos. Los dos principales parámetros de que depende la permeabilidad. Los acuíferos suelen ser materiales sedimentarios de grano relativamente grueso (gravas, arenas, limos, etc.). Si los poros son suficientemente por la gravedad, pero otra queda fijada por las fuerzas de la capilaridad y otras motivadas por interacciones entre ella y las moléculas minerales. En algunas situaciones especiales se ha logrado la recarga artificial de los acuíferos, pero este no es un procedimiento generalizado, y no siempre es posible, antes de poder platearse la conveniencia de proponer la recarga artificial de un acuífero es necesario tener un conocimiento muy profundo y detallado de la hidrogeología de la región donde se encuentra el acuífero en cuestión por un lado y por otro disponer del volumen de agua necesario para tal operación.

4.5 TRÁNSITO Uno de ellos es el flujo hipodérmico o “interflujo” es aquel que circula de modo somero

y rápido por ciertas formaciones permeables de escasa profundidad, por lo general, ligada a álveos fluviales (acuíferos subálveos); que proceden de una rápida infiltración, una alta velocidad de transmisión (conductividad hidráulica), y un retorno hacia el cauce superficial. Por lo que estos flujos más intervienen en el balance neto de las aguas superficiales (o de escorrentía superficial) que en las aguas subterráneas donde solo interviene como balance transitorio. De este modo, estos flujos suelen ir ligados al propio flujo en el rio, dándose a veces al rio el nombre de cauce intermitente, ya que lo que se observa en el rio es que este tiene tramos con agua y tramos secos. Como medio transitorio, también puede citarse el flujo ligado a hábitats húmedos, tipo criptohumedal, donde el agua, por debajo del circuito hipodérmico, por tanto, al balance neto de las aguas subterráneas, en diferencia al interflujo, de balance de escorrentía superficial. Este tránsito favorece el mantenimiento de las plantas denominadas “freatófilas”, que son capaces de succionar las capas saturadas más

someras de los acuíferos, como agua extra a la captada del suelo del exterior.


45

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 4.6 DESCARGA El agua subterránea mana (brota) de forma natural en distintas clases de surgencias en las laderas (manantiales) y a veces en fondos del relieve, siempre allí donde el nivel freático intercepta la superficie. Cuando no hay sugerencias naturales, al agua subterránea se puede acceder a través de pozos, perforaciones que llegan hasta el acuífero y se llenan parcialmente con el agua subterránea, siempre por debajo del nivel freático, en el que provoca además una depresión local. El agua se puede extraer por medio de bombas. El agua también se desplaza a través del suelo, normalmente siguiendo una dirección paralela a la del drenaje superficial, y esto resulta en una descarga subterránea al mar que no observada en la superficie, pero que puede tener importancia en el mantenimiento de los ecosistemas marinos.


46


CAPÍTULO V TRABAJO DE CAMPO

Para el presente trabajo de investigación se aplicó el Método Resistivo de Sondaje Eléctrico Vertical en la zona de estudio. Se tomaron 7 puntos estratégicamente distribuidos dentro del Área de Ingenierías de la UNSA. La distancia promedio del tendido de los sondajes es de 200 metros longitudinales. Se aprovechó las calicatas físicas previamente realizadas por Ingenieros Civiles en la Facultad de Geología, Geofísica y Minas para tener conocimiento de la composición de las estructuras que se encuentran en los primeros 3 metros.

5.1 PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE SEV El método consiste en la inyección de corriente continua en el terreno mediante un par de electrodos y la determinación, mediante otro par de electrodos, de la diferencia de potencial. A medida que A y B se separan, la corriente va penetrando en las capas más profundas. La profundidad de penetración de la corriente eléctrica depende de la separación de los electrodos inyectores AB (Ver Figura 31). Si la distancia entre los electrodos AB aumenta, la corriente circula a mayor profundidad pero su densidad disminuye de modo suave y gradual sin anularse nunca.


47


Figu ra 31. Princip io d el Son daje Elé ctr ico Vertic al.

5.2 METODOLOGÍA Para realizar el método de sondaje eléctrico vertical se utilizó el siguiente equipo (ver Figura 32).

5.2.1 Equipo Receptor DIAPIR 

Sensibilidad máxima

: en microvoltios



Medición de resistividad

: 10-1 10-4



Ganancia en 5 valores (G)

: 3-3000



Colocación de coeficiente Geoeléctrico

: 100-900



Impedancia de entrada

: 5m.



Controla automáticamente al emisor.

Transmisor DIAPIR T-200 

Fuente de Alimentación, Batería

: 12 Voltios.



Voltaje de Salida en 5 Rangos

: 130-500 V.


48


Corriente Máxima de Salida

: 0.1-10 A.



Potencia Máxima

: 280 watts.

Accesorios: 

Multitester: elemento auxiliar del receptor.



Cuatro Bobinas con cable Eléctrico.



Electrodos de Cobre (impolarizables).



Electrodos de Acero.



Equipo de radio para comunicación.



Baterías de 12 Voltios.



GPS

Figu ra 32. Equip o d e Son daje Elé ctr ico Vertic al.

5.2.2 Personal Para la toma de datos del presente trabajo, el personal estuvo constituido por: 

Un Ingeniero Geofísico.


49


Estudiantes de la Escuela de Ingeniería Geofísica quienes se organizaron en grupos para realizar los trabajos de toma de datos y movimiento de electrodos de corriente y potencial.

5.2.3 Procesos Adoptados en Campo La ejecución de un Sondaje Eléctrico Vertical depende en parte de la distancia final AB, por lo que existe una clasificación de SEV’s de acuerdo a esto: 

SEV cortos, con AB final de hasta 200m.



SEV normales, con AB final entre más de 200m hasta 2 o 3 km.



SEV largos, con AB final comprendido entre 2 o 3 km hasta 30 o 40 km.



SEV muy largos con AB final de hasta 1200 km.

Para el presente trabajo de investigación, se utilizó la clase de SEV corto. Se utilizó el Dispositivo Schlumberger (Ver Figura 33) en la modalidad de arreglo simétrico y asimétrico, este último debido a que la zona donde se ubicó el sondaje no disponía del suficiente espacio para extender una de sus alas, por lo que se decidió enviar uno de sus electrodos de corriente al infinito. Para el cálculo de K, en su fórmula para este tipo de dispositivo se le multiplica por 2.

Arreglo Schlumberger

Figu ra 33. Dis po siti vo Sc hlu mb erger Sim é tric o.


50


CAPÍTULO VI INTERPRETACIÓN

En el presente capitulo se hace la interpretación de los resultados obtenidos desde mapas hasta perfiles geoeléctricos.

6.1 INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS SONDEOS ELÉCTRCIOS VERTICALES La interpretación de los resultados de los sondeos eléctricos verticales se hace con el fin de construir, mediante las curvas de sondeo, el corte geológico de la región estudiada. Los métodos de interpretación de los resultados se pueden dividir en cualitativos y cuantitativos. Ambos están estrechamente relacionados entre sí y se potencian

mutuamente.

6.1.1 Interpretación Cualitativa Este tipo de interpretación consiste en la comparación de los sondeos por la forma de las curvas



y en la representación de las leyes espaciales de la distribución

de sus diversas características, en forma de: mapas de tipos de curvas; mapas de conductancia longitudinal o resistencia transversal; mapas de isoresistividades del corte geoeléctrico en la zona de investigación. Permite también la obtención de una idea general de la estructura geológica de la zona investigada; la caracterización cualitativa de la conducta del horizonte eléctrico de apoyo y, por consiguiente, identificar las formaciones que presentan un interés práctico; y por ultimo obtener las características cualitativas de las variaciones de facies de los diversos horizontes dentro de los límites de la zona investigada (por ejemplo, aislar sectores con un aumento de la fracción arenosa, zona de fracturación, etc.). Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

51

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 6.1.2 Interpretación Cuantitativa Este tipo de interpretación se realiza con la finalidad de determinar los parámetros del corte geoeléctrico, espesores y resistividades de los horizontes que forman el corte, así como la profundidad a que yacen. Normalmente, para la interpretación cuantitativa de las curvas de SEV se emplea el método denominado de los ábacos que consiste en la comparación de las curvas de sondeo observadas (de campo) con las teóricas, calculadas para parámetros dados del corte, reunidas en ábacos. A continuación se muestra el cuadro de valores de resistividad y espesores de cada sondaje según el horizonte.

SEV_01 SEV_02 SEV_03 SEV_04 SEV_05 SEV_06

R1 E1 290 1.6 217 1 211 1.5 78.5 1 194 1 123 2.12

R2 483 1947 455 1574 1969 1258

E2 19.2 0.436 22.5 0.403 0.686 5.71

R3 229 396 140 244 200 154

E3 48.3 47.3 34.5 57.9 38.3 15.1

R4 45.5 110 77.7 119 -

E4 27.6 30 56.6 129 -

H5 R5 1987 4000 6871 367 3519

SEV_07

100

316

4.32

84.2 619

8.49 17.3

100

30

-

SONDAJE

H1

1.47

H2

H3

H4

TOTAL PROF 69.1 76.3 88.5 115.9 169.0 22.93 31.58

Cuadro 01. Cuadro d e Valores.

H1, H2,..: Horizontes (m) R1, R2,..: Resistividades ( Ωm) E1, E2,..: Espesores (m) PROF: Profundidad (m)


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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 6.2 INTERPRETACIÓN DEL CUADRO DE VALORES 6.2.1 Horizonte (H1) Es la primera estructura detectada en superficie en los 7 SEV’s, su resistividad

varia de 78.5 Ωm a 290 Ωm y su espesor varia de 1m a 2.12m, los materiales que lo conforman corresponden arenas de grano fino con material orgánico y se presenta con humedad.

6.2.2 Horizonte (H2) La segunda estructura ubicada en profundidad con resistividades que oscilan entre 316 Ωm y 1969 Ωm y su espesor es de 0.4m a 22.5m, los materiales que se presentan en esta estructura son aluviales de arenas de grano medio a grueso y gravas. Estratigráficamente es una secuencia estructural de estos materiales formando pequeñas capas que se comportan geoeléctricamente como resistivas. La propiedad eléctrica en este aspecto estructural es la Anisotropía.

6.2.3 Horizonte (H3) En profundidad detectamos un tercer estrato con resistividades que varían de 84.2 Ωm a 619 Ωm y sus potencia oscila entre 15.1m y 57.9m de espesor, como

observamos las resistividades en relación a H2 han disminuido, sin embargo corresponden a materiales resistivos como arenas de grano grueso con presencia de bolonería en determinados sectores.

6.2.4 Horizonte (H4) El cuarto horizonte determinado se considera como el más importante del estudio, presenta resistividades de 45.5 Ωm a 110 Ωm, cabe mencionar que en los SEV_01 y SEV_06 no se ha detectado esta estructura que, probablemente, por ser muy compactas presenta resistividades altas. Sus espesores varían de 27.6m a 129m. Esta estructura debe encontrarse saturada de humedad y debe corresponder a materiales aluviales de arenas y gravas con buena permeabilidad y porosidad. Esta estructura reúne las características desde el punto de vista Hidrogeológico favorables de un reservorio acuífero.

6.2.5 Horizonte (H5) Ultimo estrato determinado con valores de resistividades de 367 Ωm a 6871 Ωm, su espesor no ha sido determinado. Los materiales que lo conforman Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

53

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa corresponderían al basamento rocoso que presentaría impermeabilidad en la mayor parte de la zona de estudio. Es una estructura volcánica por sus valores altos de resistividad.

6.3 INTERPRETACIÓN DE MAPAS 6.3.1 Mapa Isóbatas al Techo de la Estructura Acuífera (Anexo: Lamina 04) En este mapa se puede observar 3 puntos de interés que nos indican para el caso de la coloración verde con mínimo de 2304 m.s.n.m. como las zonas de mayor profundidad con respecto a la superficie con 69.1 metros, luego se observa tonos de colores de verde claro a naranja que nos indican un secuencia de profundidad variable, tomando como punto medio al techo de la estructura de 48.7m, observando también una secuencia de colores de naranja oscuro a rojo intenso con una profundidad más próxima a la superficie de 22.93m, desde el punto de vista geológico es un conjunto estructural de depósitos aluviales de materiales orgánicos diversos, arenas de grano medio a grueso, gravas, arcillas, limos y cuerpos gruesos de roca.

6.3.2 Mapa Isóbatas a la Base de la Estructura Acuífera (Anexo: Lamina 05) El mapa de isobatas a la base de la probable estructura acuífera muestra, en relación a la superficie, la profundidad del basamento rocoso que actuaría como impermeable de acuerdo a las resistividades que oscilan de cientos a miles ohmm., la máxima profundidad de 168.98m, y corresponde a la cota 2209.01 m.s.n.m. mostrando una tonalidad verde que estaría localizado desde el área de Informática hacia el área de Ingeniería Civil. Como puntos medios de color verde claro a naranja con una profundidad que oscila entre 115.90m a 88.5m; seguidamente observamos la coloración naranja oscuro a rojo intenso con una profundidad de 76.33m que nos indica más próxima a la superficie.

6.3.3 Mapa de Isopacos del Horizonte H4 (Anexo: Lamina 06) El mapa de isopacos, representa los espesores de la estructura H4, como el estrato más importante de la investigación, en él se puede observar una secuencia de valores y de colores, la leyenda de valores y colores nos indica rangos de espesores en cada color, lo que nos permite agrupar los colores fuertes a los más bajos o suaves para interpretar cualitativamente las características convenientes o favorables para su aprovechamiento, y es de la siguiente manera:


54

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Del verde oscuro al verde más claro nos muestra espesores que van desde 140m a 98m, de espesor y son los que presentan más potencia en esta zona, así mismo notamos un color amarillo claro a más intenso que muestran espesores de 84 a 70 m, que lo he clasificado como espesores medios de esta estructura y finalmente observamos colores de naranja a rojo con espesores de 56.66 a 28.88m que representan espesores menores en la zona de estudio, esta secuencia

de

espesores, nos indica los sectores del reservorio con mayor, medio y bajo almacenamiento o volumen, por las características físicas de resistividad se trata de una estructura, que se encuentra dentro de los rangos que nos muestran comportamientos o características hidrogeológicas favorables de estructuras acuíferas. Estas propiedades y características físicas determinan el lugar posible de captar el mayor volumen de almacenaje de agua, teniendo en cuenta la fuente de alimentación, porque puede tratarse de fuerte humedad producto de los regadíos de la parte superficial y de los canales o acequias que atraviesan esta zona; sin embargo no dejan de ser muy importantes desde el punto de vista hidrogeológico y de poder hacer una exploración física y calcular el rendimiento, con el fin de aprovechar este recurso hídrico en beneficio de la sociedad agustina. Así mismo también, este mapa nos muestra que la mayor potencia y por ende el mayor almacenamiento del reservorio se encuentra al noreste de la zona de estudio, ubicado en el SEV5, en dirección a la Av. Venezuela.

6.3.4 Mapa de Isoresistividades del Horizonte H4 (Anexo: Lamina 07) El mapa de isoresistividades H4 nos muestra el comportamiento de esta estructura en función de la resistividad, es decir, que características presenta al paso de la corriente. Se eligió este estrato porque muestra resistividades que se encuentran en el rango que señalan desde el punto de vista hidrogeológico propiedades físicas favorables para el almacenamiento de agua; la interpretación cualitativa es la siguiente: Se observa resistividades de 36 a 56 Ωm, de coloración verde intenso a verde claro respectivamente, esta resistividad muestra estructuras con escasa presencia de sales, lo que demuestra que puede almacenar agua en buenas condiciones con un PH no muy alto, además los materiales que lo conforman deben tener buena porosidad y permeabilidad; del color verde muy claro de 66 Ωm, a naranja con 96 Ωm, nos indica que la propiedad física de resistividad está en el rango óptimo de

estructuras acuíferas excelentes para su explotación, se considera como la que


55

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa presenta el líquido elemento favorable para el consumo en los acuíferos, pero es importante tener en cuenta la fuente de alimentación , porque puede tratarse de fuerte humedad. Así mismo también observamos del color naranja claro a rojo con valores de resistividad de 96 a 126 Ωm respectivamente, estas resistividades muestran una propiedad física admisible en lo que respecta a reservorios, considerándolos también dentro del rango de buenas características hidrogeológicas favorables de acuíferos. Por lo tanto la información de este mapa nos permite poder indicar en qué lugar presenta resistividades óptimas de acuíferos que pueden ser explotados, en este caso correspondería a valores intermedios de resistividad.

6.3.4 Mapa de Conductancia Longitudinal (Anexo: Lamina 08) Los valores más altos de conductancia Longitudinal es indicativo de que corresponden a zonas de mayor transmisividad, a su vez altas porosidades efectivas correspondiéndose a su vez con el tipo de granulometría de grano grueso, los cuales dan características de la propiedad física, en este caso los colores verde oscuro a verde claro, con valores de 0.2 a 0.5 Mhos, representan menor transmisividad y por lo tanto la porosidad es menor, igualmente los colores amarillo intenso a color amarillo claro, con valores de 0.6 a 0.7 Mhos corresponden a porosidad intermedia de acuerdo a este análisis, y finalmente de naranja a color rojo presenta valores de 0.6 a 1.1 Mhos, presentan una buena porosidad y permeabilidad, y deben corresponder a materiales de arenas de grano medio y también a gravas y probablemente en ciertas zonas bolonería, es decir materiales muy gruesos.

6.3.5 Mapa de Resistencia Transversal (Anexo: Lamina 09) Los mapas de resistencia transversal con valores altos nos indican baja transmisividades, y el mapa nos muestra la presencia de colores junto con sus valores, en el presente caso: los colores verdes a color claro establecen valores de 2277.7 hasta 5833.33 Ωm2, representando buena transmisividad y gradualmente como intermedios los colores amarillos y los de color naranja a rojo con valores altos de resistencia transversal 11,166.667 a 14722.22 Ωm2, estos últimos deben corresponder a materiales bastante gruesos como bolonería o presencia de arcillas, que hace que la transmisividad sea menor, sin embargo presenta permeabilidad y porosidad.


56


6.4 INTERPRETACIÓN DE PERFILES GEOELÉCTRICOS 6.4.1 PERFÍL GEOELÉCTRICO AA’ (Anexo: Lamina 10) El perfil AA’ comprende los sondajes del 04 al 01 ubicados en el límite de la

Universidad con la Av. Independencia, que va desde la Facultad de Geología, Geofísica y Minas hasta el parque aledaño a la Facultad de Lengua y Literatura con una longitud total de 300 metros. Se observa un primer estrato superficial húmedo con materiales orgánicos y arenas de grano fino y limos con resistividades de 78.5 Ωm y 290 Ωm respectivamente, sus espesores de 1m a 1.6m, son materiales aluviales recientes como se manifiesta en la interpretación del cuadro de valores y corresponde al horizonte H1. Siguiendo el análisis en profundidad se ha detectado un segundo estrato presente en los sondajes ya mencionado con resistividades que varían de 455 Ωm a 1947 Ωm y espesores de 0.4m a 22.5m, la propiedad física geoeléctrica nos indica que

son materiales resistivos de aluviales constituidos de arenas, arena-gravosa, gravas de color beige y gris de fragmentos sub-esféricos de baja redondez y de composición andesitica. En la secuencia estratigráfica en profundidad de observa el horizonte H3 con resistividades que varían desde 140 Ωm a 396 Ωm y sus espesores de 34.5m a 57.9m, los materiales que comprenden este estrato son arenas de grano grueso con bolonería. El valor de profundidad más cerca a la superficie es de 1.403m y el valor más profundo es de 24m. Se ha determinado también un horizonte H4 a una profundidad que oscila entre 48.7m a 59.3m. Presenta resistividades de 45.5 Ωm a 110 Ωm y sus espesores varían de 27.6m a 56.6m, esta estructura no aparece en el SEV_01. Se considera como la estructura más importante de la investigación porque presenta características Hidrogeológicas favorables de un reservorio acuífero. Los materiales que lo constituye son aluviales de arenas y gravas con buena permeabilidad y porosidad. Sin embargo es necesario considerar la fuente de alimentación de este estrato que probablemente sea de las precipitaciones estacionales y también del conjunto de regadíos y canales de agua que circulan y alimentan las áreas verdes de la Universidad.


57

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Finalmente se observa un Horizonte H5 que va desde una profundidad de 76.3m a 115.9m, su resistividad oscilan entre 1987 Ωm y 6871 Ωm. El espesor de la estructura no ha sido determinado, por sus características físicas debe corresponder a un material volcánico impermeable y se le considera como el basamento rocoso.

6.4.2 PERFÍL GEOELÉCTRICO BB’ (Anexo: Lamina 11) El perfil BB’ comprende los sondajes 01 y 05 ubicados en la parte superior del área

de Ingenierías, lo que correspondería al parque que se encuentra al costado del pabellón de Lengua y Literatura y el área verde que se encuentra alrededor del pabellón de Informática (Info Unsa). La distancia que los separa ambos puntos son de 160 metros. Como primer horizonte, se tiene una estructura muy delgada que oscila entre 1 a 1.6 metros de espesor conformada por materiales orgánicos con intercalaciones de limos y arenas de grano fino. Las resistividades presentes para esta estructura están en el rango de 194 Ωm y 290 Ωm. Se tiene un segundo horizonte H2 que se hace presente en ambos puntos de sondeo siendo en el SEV_01 su espesor más ancho con una potencia de 19.2m y en el otro punto un espesor de 0.6m. La base de este horizonte se halla a una profundidad oscilante de 1.6m hasta 20.8m. Los materiales que la componen son aluviales constituidos en su mayoría por gravas y arenas gravosas de fragmentos sub-esféricos andesiticos. Las resistividades que presentan los materiales en este horizonte se encuentran entre 483 Ωm y 1969 Ωm. Presentándose como H3, se tiene una estructura correspondiente al cuaternario holoceno constituido por arenas con granulometría moderadamente gruesa acompañada de bolonería. La profundidad de la base a la que se encuentra este horizonte en el SEV_05 es de 39.9m y para el SEV_01 es de 69.1m y de espesores que van desde 38.3m hasta 48.3m respectivamente. Los valores de resistividad hallados para este horizonte se encuentran en el rango de 200 Ωm a 229 Ωm. En lo que corresponde con el Horizonte 4, que es el de gran interés, solo se hace presenta en el sondaje 05 a una profundidad de base de 168.9m. Su espesor es de considerar ya que tiene una medida de 129m. Esta estructura presenta características físicas tales como porosidad y permeabilidad muy favorables para constituir un acuífero. Está constituido por materiales aluviales cuaternarios. Su valor de resistividad es de 119 Ωm. Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

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Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Por último se tiene la presencia de una quinta estructura que por sus valores de resistividad que van desde 367 Ωm a 1987 Ωm se trate de fragmentos y bloques de roca volcánica lo cual se lo considera el basamento rocoso.

6.4.3 PERFÍL GEOELÉCTRICO CC’ (Anexo: Lamina 12) Se tiene un tercer perfil denominado perfil geoeléctrico CC’ conformado por los

SEV_04, 07 y 06, que viene desde la facultad de Geología, Geofísica y Minas hasta la Facultad de Ingeniería Civil, presenta una cubierta superficial Horizonte H1 de 1 a 2.1m de espesor con resistividades de 78.5 a 123 Ωm, los materiales que lo conforman son limos intercalados con

arenas y material orgánico de buena

permeabilidad. Se observa también una segunda estructura Horizonte H2, presente en los SEVs ya mencionados con resistividades de 316 a 1574 Ωm, y su espesor varia de 0.40 a 4.3m los materiales que se presentan en esta estructura son aluviales intercalados de arenas de grano medio a grueso, por ello actúan como resistivos. Siguiendo en profundidad se ubica un tercer estrato Horizonte H3, con resistividades de 84.2 a 619 Ωm, con espesores variables de 57.9 a 25.7m. Los materiales que la componen son aluviales constituidos en su mayoría arenas gravosas de fragmentos sub-esféricos andesiticos, grano grueso y bolonería. También ofrecen una complejidad de estratos y concentraciones de diferente materiales. Luego se observa una estructura horizonte H4, importante en la investigación, presenta resistividades en SEV_04 y SEV_07, con valores de 77.7 a 100 Ωm, se le ubica a una profundidad de 59 a 31.8m, los materiales que lo conforman son arenas, gravas y en sectores bolonería, su característica física es de estratos acuíferos, su espesor es de 30m (estimado) a 56.6m, presenta características físicas tales como porosidad y permeabilidad muy favorables para constituir un acuífero. Finalmente se ha detectado un horizonte H5, 6871 Ωm a 3519 Ωm de resistividad ubicados en los SEV_04 y SEV_06; para el caso del SEV_07 no ha sido determinado por la extensión de la línea AB limitada, por lo tanto se ha estimado la presencia de esta estructura, su característica en su conjunto corresponde al basamento rocoso, su espesor no ha sido determinado, los materiales que lo conforman son rocas volcánicas. Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

59

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 6.5 NIVEL FREATICO El nivel freático, se presenta de acuerdo al análisis de cada uno de los SEV, los cuales obedecen a las características del suelo, según los perfiles que se muestran, en el perfil AA’ el nivel freático oscila entre 48 y 59 m de profundidad; en el perfil BB’ el promedio es de 40m a 50m, y finalmente en el perfil CC’ la profundidad varia de 40 a 59m.

6.6 VISUALIZACIÓN 3D Representación gráfica en 3 dimensiones (Ver Figura 34) de la distribución y geoforma de las estructuras subsuperficiales determinadas. Se tiene la base de H1 de color verde olivo con una geoforma plana ya que su espesor en los 7 sondajes es mínimo. Seguidamente de color mostaza perteneciente a la base de H2 con espesores muy poco variables. A continuación se tiene la base de H3 a mayor profundidad a diferencia de las dos ya mencionadas, presenta una geoforma variada en diferentes partes de su área. Finalmente se tiene la base de H4, la estructura de mayor interés, muestra aparentemente la forma de un anticlinal.

Figura 34. Vista Frontal de los Horizontes Sub sup erficiales.


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De acuerdo a los objetivos planteados se ha determinado:

1. Mediante el método de resistividad utilizado se logró determinar la secuencia estructural del área de estudio, presentándose 5 horizontes geoeléctricos bien definidos con sus resistividades y espesores correspondientes. 2. Del análisis e interpretación del presente trabajo de investigación, se ha definido que la estructura con mayores condiciones hidrogeológicas favorables es el Horizonte H4, cuenta con las características suficientes para considerarse como un reservorio acuífero presentando valores de resistividad de 45.5 Ωm a 119 Ωm. 3. Las resistividades optimas que nos indican la propiedad física de esta estructura, y que indirectamente está relacionada a estructuras acuíferas, se muestra en el mapa de isoresistividad con valores de 36 a 126 Ωm, y como las óptimas del color verde muy claro de 66 Ωm, a naranja con 96 Ωm. ubicados en el SEV5 y alrededores. 4. El nivel freático en promedio es de 45 a 50m de profundidad. 5. Los mapas de resistencia transversal y conductancia longitudinal, también confirman la presencia de esta estructura con características favorables desde el punto de vista hidrogeológico, a pesar de la relación inversamente proporcional entre ambas, esto debido a la concentración de materiales gruesos, sin embargo son permeables y porosos. 6. Las precipitaciones pluviales de la zona y las infiltraciones de agua debido a la utilización del terreno como área de cultivo en la antigüedad y la presencia de conductos naturales y canales que se encuentran en la zona, deben constituir el sistema de recarga de la estructura con características acuíferas o se trata de solo fuerte humedad. Bach: STEVE SAID SOTO ALCAZAR

61

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa 7. El área de estudio, por ser una zona urbana, presenta ciertos inconvenientes en la toma de datos ya que no se tiene el suficiente espacio disponible para poder realizar los tendidos con mayor longitud. 8. La columna estratigráfica local de la zona de estudio está compuesta por flujos de barro, con diferentes etapas de depositación, diferente grado de compactación y humedad; y materiales aluviales-eluviales. 9. Para ampliar la investigación del subsuelo, es conveniente acompañar estudios complementarios como los de tomografía eléctrica. 10. En caso de que se considere realizar la perforación con fines exploratorios, se recomienda ampliar los estudios hidrogeológicos detallados con el fin de calcular la reserva y lo más importante determinar la fuente de alimentación.


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BIBLIOGRAFÍA

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Universitario de la Universidad Nacion al de San Agustín”. Tesis

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Orellana, Ernesto. (1982). “Prospección Geoeléctrica en Corriente Continua”. Paraninfo-Madrid. Segunda Edición Corregida y Ampliada.


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ANEXOS


64


CURVAS DE RESISTIVIDAD APARENTE


65


SEV 01

SEV 02


66


SEV 03

SEV 04


67


SEV 05

SEV 06


68


SEV 07


69


MAPAS


70


PERFILES GEOELÉCTRICOS


71


CUADRO DE DATOS


72


SONDAJE

COORDENADAS UTM

COORDENADAS GEOGRAFICAS

COTA

1

230347.00

8184879.00

-71.524733

-16.402350

2377

2

230255.00

8184802.00

-71.525614

-16.403041

2374

3

230183.00

8184742.00

-71.526295

-16.403574

2370

4

230124.26

8184692.27

-71.526850

-16.404017

2366

5

230463.46

8184772.23

-71.523667

-16.403333

2378

6

230347.82

8184617.54

-71.524767

-16.404717

2370

7

230260.16

8184624.87

-71.525588

-16.404649

2367

Cuadro 02. Coord enadas de Ubicación de los SEVs.


73


SEV_01 AB/2 (m) 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 75 100 150 200 250

ρa (Ωm)

295 340 390 400 400 410 420 440 430 390 362 340 385 502 590 680

Cuadro 03. Datos del SEV_01.


74


SEV_02 AB/2 (m) 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 75 100 150 200 250 300

ρa (Ωm)

320 390 470 440 438 410 396 385 380 380 380 320 262 230 265 325 398



75


SEV_03 AB/2 (m) 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 75 100 150 200 230

ρa (Ωm)

225 271.5 305.1 355 380 382.6 405 407.1 425.9 350 305 215 160 140 123 100



76


SEV_04 AB/2 (m) 2 3 5 7.5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 250

ρa (Ωm)

130 170 225 255 249 248 248 245 242 240 232 210 190 230 260



77


SEV_05 AB/2 (m) 2 3 5 7.5 10 15 20 25 30 40 50 75 100 150 200 250 300

ρa (Ωm)

280 365 440 390 319 240 229 220 220 205 190 170 156 150 152 160 168



78


SEV_06 AB/2 (m)

ρa (Ωm)

2

138

3

178

5

230

7.5

295

10

390

15

480

20

480

25

440

30

430

40

430

50

480

75

560

100

690



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Estudio de Resistividad Del Subsuelo en El

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