Método magnetotelurico
Es
un método electromagnético utilizado para mapear la variación espacial de la resistividad terrestre mediante la medición de los campos eléctrico y magnético naturales en la superficie superficie terrestre. Estos campos campos EM naturales son generados (con todas las frecuencias) en la atmósfera terrestre, principalmente principalmente por las caídas de rayos y las interacciones existentes existentes entre el viento solar y la ionósfera. Técnica geofísica que proporciona información sobre la distribución de la conductividad eléctrica d e la roca subterránea. Este es un método de exploración electromagnética donde las corrientes eléctricas, de origen natural o artificial, recorren continuamente en el subsuelo. Sus variaciones inducen campos magnéticos que pueden ser detectados en la superficie. El magnetotelúrico es particularmente adecuado para la búsqueda de minerales metálicos y estudio de sitios geotérmicos e hidrocarburos. La aplicación del método magnetotelúrico es ideal en zonas de tectónica compleja. Una topografía abrupta y variaciones en los espesores de la capa de intemperismo en terrenos de overthrust pueden causar grandes estáticas que hacen imposible la adquisición de datos sísmicos de buena b uena calidad. Sin embargo, esta geometría usualmente corresponde a capas de alta resistividad sobre capas de baja resistividad lo cual es favorable para el imaging estructural con el método Magnetotelúrico. La profundidad a la que pueden penetrar estas corrientes está relacionada con el periodo de su variación; entre mayor sea éste, mayor será la profundidad que logren alcanzar. Esta propiedad hace que se seleccionen las frecuencias que se van a muestrear de acuerdo con las profundidades que interesan, en el caso de los campos geotérmicos éstas son menores de 5 km, lo que determina el uso de frecuencias entre 0.001 a 1 hertz (ciclos por segundo).
Aplicaciones
Definición de los contactos entre los materiales del subsuelo
(fronteras).
Detección del substrato rocoso. Detección del nivel freático. Identificación de zonas fracturadas y discontinuidades. discontinuidades.
Localitzación de zonas contaminadas con lixiviados. Definición de las zonas afectadas por intrusión salina. Estudios geotérmicos. Localización y monitoreo de reservorios geológicos para alamacenamiento de CO 2. Exploración petrolera.
Finalmente se obtiene una sección de resistividades en profundidad, pudiéndose alcanzar profundidades de investigación a nivel de manto superficial.
El conocimiento de las variaciones de resistividad habilita al geofísico para establecer variaciones verticales en el grado de alteración de la roca, la litología, la porosidad de las rocas del reservorio y en el grado de saturación, así como para inferir la profundidad a la que existen cambios de fase en los fluidos geotérmicos, ya que en contraste con los bajos valores de resistividad provocados por el líquido caliente y mineralizado, las rocas saturadas con vapor presentan valores altos de resistividad. Instrumentación. Toma de Datos
El instrumento consta de una estación de registro, los sensores eléctricos magnéticos y un ordenador personal que controla la adquisición (figura 2), todo el sistema está alimentado por baterías de 12V. Lossensores magnéticos son bobinas de inducción de forma cilíndrica con una longitud de 1,25 m y un diámetro de 7,5 cm. Como sensores eléctricos se emplean electrodos impolarizables y se disponen en campo en forma de cruz para registrar en la superficie las dos componentes
horizontales del campo eléctrico; la longitud del dipolo eléctrico es del orden de 50 m. Todos los sensores se conectan a la estación de registro, tal como se muestra en la figura 3. Todos los sensores se orientan según dos direcciones perpendiculares.
El registro de las componentes del campo electromagnético en superficie se realiza simultáneamente, de manera que los datos se digitalizan a una frecuencia de muestreo seleccionada por el operador y se almacenan en la estación de registro, para una transferencia posterior a un ordenador portátil.
Tratamiento y Análisis de Datos El tratamiento de los datos permite obtener la impedancia (y las curvas de resistividad aparente y fase) a partir de los registros temporales de los campos. Para ello es preciso preparar estos registros para pasarlos al dominio espectral (o de frecuencias) mediante la transformada de Fourier. Posteriormente a partir de las relaciones lineales [1] se puede determinar una estimación del tensor de Impedancia. La calidad de esta estimación se basa en dos criterios: a) El análisis de la coherencia para cada frecuencia, que permite comprobar que existe una correlación entre los registros eléctrico y magnético. b) La dispersión de los datos, que permite estimar la barra de error cuando se considera una frecuencia (ej. Bendat y Piersol, 1971), y también permite detectar la presencia de datos anómalos (outliers) en las curvas, ya que la distribución debe ser regular. Una vez obtenidas las curvas de resistividad aparente y fase para todas las estaciones se pasa a analizar tres aspectos:
a) la dimensionalidad de la estructura geoeléctrica, ya que el carácter tensorial de la impedancia permite identificar si los datos se ajustan a una estructura uni-, bi- o tridimensional. b) Cuando las estructuras geoeléctricas siguen un patrón bidimensional es posible determinar la dirección de la estructura o direccionalidad. c) Finalmente se efectúa la corrección del static shift, para eliminar los efectos de heterogeneidades próximas a los electrodos, que provocan un desplazamiento vertical de las curvas de resistividad aparente. Esta corrección es necesaria para evitar interpretaciones erróneas. Después de este proceso se obtienen las curvas de resistividad aparente y fase preparadas para iniciar la interpretación, que se realiza mediante del ajuste entre las respuestas del modelo y los datos de campo.
