Muestreo de Sondaje.

Dpto. Geología. Liceo América. Calama.

MUESTREO DE SONDAJE.

Nombre: José Luis Aguilera L. Profesor: Gonzalo Encalada. Asignatura: Muestreo de Sondaje. Carrera: Asistente Geología.

2TECNICAS DE SONDAJE Y MUESTREO.

Fecha: 17/10/11.

INDICE 1. Port ortada. 2. Índice. 3.

Introducción.

4.

¿Que es un muestreo?

5. Plan Plan mues muestr tro o de sue suelo los. s. 6.

Preparación del muestreo.

7. Procedi Procedimie miento nto del muestr muestreo. eo. 8.

Requerimientos de seguridad.

9.

Muestreo de campo.

10.Ubicación del muestreo. 11. Preservación

y almacenamiento de muestra.

12.Tipos de muestreo. 13.

Perforación con diamantina.

14.

Perforación con aire reverso.

15.

Ilustración aire reverso.

16.

Tipo y calidad de muestras.

•

Muestra simple.

•

Muestra compuesta.

•

Frecuencia y época de toma de muestra.

17.Localización y profundidad del muestreo. 18. Muestreo de estadística. 19. Conclusión. 20. Bibliografía.

2


INTRODUCCION. El suelo es la base para el establecimiento de cualquier proyecto agrícola, pecuario, forestal o de construcciones civiles. Antes de establecerse cualquier uso del suelo es necesario conocer sus características. Cuando se quiere establecer cultivos agrícolas, pasturas o plantaciones forestales se debe evaluar las propiedades físicas, químicas y/o biológicas del suelo. Luego de que las limitaciones del suelo han sido detectadas se puede determinar cual es su uso más adecuado y cual es el manejo racional que debería dársele.

A continuación se pretende abarcar el tema de las técnicas de muestreo para concluir en un buen y autónomo manejo de las técnicas de muestreo.

3


¿QUE ES UN MUESTREO? El análisis del suelo es una técnica de gran utilidad para prevenir o buscar solución a problemas que puedan presentarse en los suelos de una región o área en particular. El análisis químico de los suelos, sin embargo, no capacita a las personas para resolver todos los problemas relacionados con el desarrollo y producción de las plantas, ya que existen varios factores del suelo que influyen en el crecimiento de las mismas, tales como: concentración de oxigeno, temperatura, agua, pH, disponibilidad de nutrimentos (deficiencia, desbalance y toxicidad) acumulación de sales, drenaje, presencia de capas compactadas y actividad microbiológica. Además vale mencionar otros factores ajenos al suelo, siendo éstos los siguientes: luminosidad, temperatura, humedad relativa, vientos, plagas y malezas, etc. En la mayoría de los casos, las plantas se ven afectadas negativamente, no por un factor, sino por la asociación e interacción de varios. La confiabilidad de los resultados del análisis depende de la seriedad de los laboratorios y de la calibración de metodologías y estudios de correlación entre los resultados de los análisis y los rendimientos de los cultivos de una región o área en particular, puesto que las metodologías de análisis varían para las diferentes regiones, según las características de los suelos. La toma de muestras de suelo merece mucha atención, puesto que el resultado de análisis tendrá validez únicamente si la muestra analizada es representativa del área de estudio Para esto se debe tomar en consideración la variabilidad de los suelos, tanto en la profundidad como en el área sobre el terreno. Debe tenerse en cuenta que no existe una metodología universal para la toma de muestra pues los detalles para el muestreo están determinados por el propósito de la misma en cada caso partícula. Un conocimiento cabal de la geología del área objeto de la exploración es fundamental para conocer el tipo de mineralización que se buscará en ella. Cada empresa, geólogo o técnico en cargado o partícipe de la búsqueda mineral, debe tener en claro las características geológicas básicas del área. Conocer el marco estructural y tectónico y cuales han sido los fenómenos Geológicos que han 4


afectado la región antes de definir las zonas más favorables dentro de su área de trabajo. Por ejemplo, en los ambientes costeros del Norte Grande de Chile es posible detectar yacimientos deiformes y mamiformes de cobre; en cambio en la Zona pre cordillerano podemos encontrar yacimientos de cobre diseminado y depósitos epátenmeles de oro y/o plata: en la cordillera misma encontraremos depósitos de azufre. En el Altiplano Boliviano es probable de detectar yacimientos de estaño y plata. En Argentina, encontraremos yacimientos de cobre-molibdeno, oro, estaño y plata, plomo, zinc, etc.

PLAN MUESTREO DE SUELOS.

Definiendo Objetivos.

El primer paso al planear la actividad de muestreo de un sitio contaminado es definir los objetivos. Los objetivos del muestreo ambiental se dividen, de manera amplia, en metas exploratorias (de vigilancia) y de monitoreo (de evaluación). El muestreo exploratorio está diseñado para brindar información preliminar respecto al sitio o material materia de análisis. El monitoreo generalmente tiene como fin brindar información acerca de la variación de concentraciones de parámetros específicos durante un lapso determinado o dentro de un área geográfica específica. Un plan de muestreo para monitoreo normalmente será más eficaz si va precedido del muestreo exploratorio o si existe información histórica sobre el parámetro de interés en el sitio de muestreo.

Enfoques para el muestreo.

Existen tres enfoques básicos para el muestreo: selectivo, sistemático y al azar. El muestreo selectivo consiste en escoger sitios para el muestreo en base a diferencias obvias o típicas. Tales diferencias se determinan según la experiencia del muestreado y generalmente incluyen factores tales como la visibilidad del área de un derrame de químicos, los cambios en el color del suelo, las áreas de perturbación física anterior o las áreas sin vegetación o con vegetación muerta. En los estudios ambientales, el muestreo selectivo a menudo constituye la base de una investigación exploratoria. El muestreo sistemático o de rejilla es un método mediante el cual los puntos de muestreo seleccionados se ubican a distancias uniformes entre sí, a fin de brindar total cobertura a una población específica de suelo. En los sitios con derrames de químicos líquidos o con deposición aérea de contaminantes, este método es útil para documentar probables gradientes de concentración y se emplea a menudo en los programas de monitoreo.

5


El muestreo al azar se basa en la teoría de probabilidades y la necesidad de un riguroso análisis estadístico. El muestreo al azar permite toda combinación posible de unidades de muestras a seleccionarse y el número de combinaciones posibles está sólo limitado por el tamaño de la muestra. El medio más común para minimizar la desviación en la selección de sitios de muestreo es asignarle un número a cada unidad de población y extraer unidades de muestras de una tabla de dígitos al azar. Una combinación de muestreo selectivo, sistemático y al azar es a menudo el enfoque más factible; sin embargo, el esquema del muestreo debiera ser lo suficientemente flexible como para permitir ajustes durante las actividades de campo. Los problemas, como la falta de acceso a los sitios de muestreo preseleccionados, las formaciones de subsuelo no previstas o las condiciones climáticas de un sitio contaminado, podrán demandar ajustes importantes en los planes de muestreo.


Decidiendo el número de muestras a tomar.

Existen numerosos factores que influyen en el número de muestras a tomar de un sitio contaminado. Dichos factores incluyen los siguientes:

· ¿Qué número de áreas claras existen dentro del sitio?

- En el caso de existir varias, ¿se desea muestras de cada una? - En el caso de no existir ninguna, ¿cuál sería la amplitud de dispersión de los puntos de muestreo dentro de un área específica? · ¿Cuántos métodos analíticos distintos se necesitan?

- Si más de uno, ¿se requerirá aplicar todos los métodos a todos los puntos de muestreo? - Típicamente, se necesita distintos métodos analíticos para diversos tipos de contaminantes orgánicos, en comparación con los que se requieren para metales o parámetros generales. · ¿Cuántas muestras de sitios de control se necesita?

- Si se está haciendo distingo entre muestras contaminadas y no contaminadas, típicamente se requiere de una a dos de cada tipo de matriz. . ¿Qué tipos de muestras de control de calidad se necesita? - Típicamente, se debería obtener un 10% adicional del número total de muestras

para control de calidad.

6



Selección del sitio de control.

Los sitios de control son importantes para entender el valor de la información de muestreo. Se deberá seleccionar lugares que tengan características comunes con las áreas contaminadas, con excepción de la fuente de contaminación. Los sitios del entorno se muestrean cercanamente a la época y al lugar de muestreo del sitio contaminado. Los sitios de control se emplean para demostrar si el sitio afectado está contaminado y/o si es verdaderamente distinto al entorno del área. Siempre es necesario algún tipo de sitio del entorno para establecer una comparación científica válida entre los sitios que se sospecha contienen contaminantes ambientales y las muestras que contengan niveles por debajo de los detectables o medibles o niveles de contaminantes aceptablemente bajos. Existen dos tipos de sitios de control: los locales y los del área, y sus diferencias radican principalmente en la cercanía del sitio de control al sitio de muestreo ambiental. Los sitios de control locales están generalmente adyacentes a o muy cerca de los sitios donde se obtienen muestras para ensayos. Los siguientes principios aplican a la selección de y trabajo con sitios de control locales:



Los sitios de control locales deberían estar generalmente contra el viento o río arriba del sitio de muestreo;



En lo posible, se deberá tomar primero las muestras de sitios de control locales a fin de evitar la contaminación del sitio de muestreo; y



Deberá reducirse el recorrido entre los sitios de control locales y las áreas de muestreo, en razón de la contaminación potencial que podrían causar las personas, equipo y/o vehículos. 7


En contraste con un sitio de control local, el sitio de control de área se encuentra en la misma área (por ejemplo una ciudad o país) que el sitio de muestreo, pero no adyacente al mismo. Los factores a considerarse en la selección del sitio de control de área son similares a aquéllos para los sitios de control locales. Se deberá desplegar todo esfuerzo posible para hacer los sitios idénticos, excepto si existen parámetros de interés en el sitio bajo investigación. En general, los sitios de control locales son preferibles a los sitios de control de área ya que están físicamente más cerca. Sin embargo, cuando no se pueda encontrar un sitio de control local adecuado, un sitio de control de área permitirá todavía recolectar muestras importantes del entorno


Requerimientos de seguridad.

De acuerdo con su naturaleza y definición, los sitios contaminados contienen concentraciones de químicos que pueden ser dañinas a las personas, incluyendo aquéllas que colectan las muestras en dichos sitios. Consecuentemente, en el desarrollo de cualquier plan de muestreo se deberá tomar siempre en cuenta la salud y la seguridad. Un debido planeamiento y una apropiada ejecución de los protocolos de seguridad ayudan a proteger a los empleados de accidentes y de una innecesaria exposición a químicos peligrosos. Los planes de seguridad deben incluir requerimientos de cascos, botas de seguridad, lentes de seguridad, respiradores, aparatos autónomos de respiración, guantes e indumentaria contra material peligroso, de ser el caso.

Documentados de protocolos de muestreo.

Los protocolos de muestreo son descripciones escritas de procedimientos específicos a seguirse en la colección, empacado, etiquetado, preservación, transporte, almacenamiento y documentación de muestras. Cuanto más específico sea un protocolo de muestreo, menor será la posibilidad de error o de interpretaciones erróneas. El protocolo de campo debería brindar información sobre lo siguiente:

•

localización de las muestras;

•

recipientes – tipo, número y tamaño; 8

9TECNICAS DE SONDAJE Y MUESTREO. •

etiquetas;

•

otro equipo de campo (mapas, lapiceros, cinta, cuadernos, etc.);

•

tipos de dispositivos de muestreo;

•

volumen de la muestra;

•

procedimientos de la cadena de custodia;

•

recipientes para el almacenaje; y

•

los planes de transporte hasta el laboratorio analítico.

MUESTREO DE CAMPO.

1.0 Revisando la información existente sobre el sitio.

Se agotará todo esfuerzo para revisar, primero, la información relevante concerniente a un sitio contaminado. Una revisión de datos históricos examina las operaciones pasadas y presentes del sitio, así como las prácticas de eliminación, ofreciendo un panorama sobre la contaminación conocida y potencial del sitio y de los otros peligros existentes en el mismo. Las fuentes de información incluyen las oficinas y archivos federales, provinciales y locales (por ejemplo, informes de inspección del sitio; acciones legales; empleados actuales y anteriores de las instalaciones; partes potencialmente responsables; residentes locales; y archivos o récords de la instalación. Previo a cualquier esfuerzo de muestreo, deberá obtenerse información sobre localización de muestras (en mapas, de ser posible), tipos de suelo, y concentraciones relevantes de contaminantes.

1.1 Reconocimiento del sitio.

Un reconocimiento de sitio, realizado previa o paralelamente al muestreo, es invalorable para evaluar las condiciones del sitio, estudiar las áreas de contaminación potencial, evaluar los peligros potenciales asociados con el muestreo, y desarrollar un plan de muestreo. El reconocimiento debiera cubrir brechas de información remanentes del estudio histórico. Al ingresar al sitio, utilizar equipo de protección personal adecuado; observar y fotografiar el sitio; tomar nota de las rutas de acceso al sitio; notar y mapear las áreas de proceso y/o de eliminación de desperdicios; las rutas de migración con potencial de contaminantes, tales como estanques, quebradas, canales de irrigación, agua 9


subterránea, dispersión del viento, actividad humana, etc.; características topográficas y vegetación muerta o afectada.

1.2 Muestreo representativo del suelo.

Un muestreo representativo del suelo garantiza que una muestra o grupo de muestras refleje de manera precisa la concentración del parámetro de preocupación en un momento dado. Los resultados analíticos de las muestras representativas también ilustran la variación en la presencia y concentración de contaminantes a lo largo de un sitio contaminado. Sin embargo, en razón de que los suelos son extremadamente complejos y variables, esto a menudo requiere de muchos métodos distintos de muestreo que se acomoden mejor a las necesidades y objetivos específicos del muestreo. La deposición de contaminantes aerotransportados, especialmente de aquéllos recién depositados, es, con frecuencia, evidente en la capa superficial de los suelos. Sin embargo, a profundidades de hasta varios metros se podrá encontrar los contaminantes depositados por acción de derrames líquidos o de una prolongada deposición de material soluble en agua.

Muestreo de campo.

1.3 Seleccionando las ubicaciones para el muestreo.

Una vez determinado el enfoque para el muestreo, el siguiente paso consiste en seleccionar las ubicaciones para el muestreo. La selección de la exacta ubicación de cada punto de muestreo es crucial para la obtención de datos representativos. Por ejemplo, factores tales como la dificultad para colectar una muestra en un punto dado, la presencia de vegetación o la decoloración del suelo, podrían influir (desviar) un plan de muestreo. Para ubicar con precisión los puntos de muestreo se puede emplear una diversidad de métodos. Un método relativamente simple que podría utilizarse para ubicar tales puntos consiste en el empleo, ya sea de una brújula y una cinta de medir, o en fijar distancias espaciadas con respecto a una marca relativamente permanente del suelo, como por ejemplo una esquina de edificación, una intersección de carretera, un cerco, una pared, etc., para referencia futura.

1.4 Seleccionado equipo de muestreo.

Los métodos seleccionados para el muestreo de suelos emplean una de las siguientes cuatro herramientas básicas: la cuchara o cucharón de draga, el extractor de núcleos, los dispositivos de barreno o sonda, o las zanjas. Los dispositivos de muestreo de suelo deben escogerse luego de considerar la profundidad de la muestra a tomarse, las características del suelo, el contenido de humedad, la textura, etc., y la naturaleza del análisis de interés (por ejemplo, orgánico o inorgánico, volátil o no volátil). El muestreo de superficie se podrá escoger para derrames o contaminación recientes y para tasas reducidas de 10


migración de contaminantes. Si los contaminantes han estado en contacto con el suelo por un período prolongado de tiempo, podrá ser necesario el muestreo a mayores profundidades. Cuando se muestree suelo en la superficie o a poca profundidad (menos de 50 100 cm), se podrá usar cucharas de dragado o lampas. Al igual que con todos los dispositivos de muestreo, es necesaria una atención cuidadosa al material de Construcción. Para suelos contaminados con especies orgánicas, las cucharas de dragado y desplantadoras deberían estar hechas, generalmente, de acero inoxidable, y para suelos contaminados con especies inorgánicas, deberían estar hechas de polietileno de alta densidad. Los dispositivos de muestreo deben ser descontaminados entre muestras sucesivas para evitar la contaminación cruzada. A veces, cuando se emplea cucharas de dragado o desplantadoras, puede ser más fácil emplear dispositivos separados para cada muestra y luego hacerlos descontaminar en un laboratorio. Un saca núcleos de suelo u otro dispositivo de tubo de acero de pared delgada, es más apropiado para obtener muestras reproducibles en la superficie del suelo o a poca profundidad. Tales dispositivos se hunden en el suelo a la profundidad deseada y retienen una muestra sin perturbación.

Muestreo de campo.

1.5 Preservación y almacenamiento de muestras.

Las muestras deben colocarse en bolsas plásticas, sellarse herméticamente, y refrigerarse tan pronto como sea posible. La temperatura de refrigeración deberá mantenerse a aproximadamente 4°C hasta el análisis, el mismo que deberá realizarse a la brevedad.

1.6 Almacenamiento a largo plazo.

Para fines de almacenamiento, las muestras de suelo generalmente se secan al horno a una temperatura entre 35° y 40° durante 24 horas. Las muestras secadas en el laboratorio de suelos con frecuencia se almacenan hasta por tres meses luego de los ensayos, por si hay la necesidad de repetir las pruebas. El almacenamiento de la línea de base o de muestras de archivo por breves semanas o muchos años es también común sin que se experimente ningún cambio aparente en los valores de los ensayos.

1.7 Procesamiento de datos y control de calidad.

La garantía de calidad significa asegurar la precisión y exactitud de los datos de muestreo, mientras que el control de calidad se refiere a la aplicación rutinaria de los procedimientos para controlar los procesos de medición. Con el fin de garantizar la calidad de los resultados se debe:

11

12TECNICAS DE SONDAJE Y MUESTREO. •

Observar los requisitos para la recolección de las muestras, su presentación, transporte y almacenamiento;

•

Seguir los procedimientos analíticos indicados: EPA y APHA

•

Tomar muestras duplicadas o repetidas;

•

Análisis de blanco de reactivos;

•

Calibrar los equipos e instrumentos;

•

Mantenimiento de gráficos de control

Los laboratorios deben llevar a cabo ejercicios de Garantía de Calidad mediante análisis de muestra de referencia estándar de una concentración conocida y específica por cada parámetro, ha de estar certificada su función, por una organización de garantía y seguridad como la EPA u otra Agencia similar, a fin de tener certeza en la precisión y exactitud de los análisis. Además debe intercalarse muestras de calidad de agua entre cada grupo de muestras

TIPOS DE MUESTREO.

La perforación o sondajes constituyen la culminación del proceso de exploración de minerales mediante el cual se define la tercera dimensión de un prospecto y su geometría en el subsuelo. La perforación proporciona la mayor parte de la información para la evaluación final de un prospecto y en última instancia, determinará si el prospecto es explotable económicamente. Los análisis químicos de las muestras de testigos sondajes son la base para determinar la ley media del depósito mineral. El cuidadoso registro de las muestras de testigos de sondajes ayuda a delinear la geometría y el cálculo del volumen de mineral y proporciona importantes datos estructurales. Los dos principales tipos de perforación son de diamantina (DDH) y los de aire reverso o circulación inversa (RC). •

Perforación con diamantina:

La perforación diamantina utiliza un cabezal o broca diamantada, que rota en el extremo de las barras de perforación (o tubos) (Fig. 1). La abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigo sólido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubería de perforación y se recupera luego en la superficie. Los tamaños estándares básicos son 7/8 pulgadas (EX), 13/16 pulgada (AX), 1 5/8 pulgadas (BX) y 21/8 pulgadas (NX). La mayoría de barras de perforación son de 10 pies de largo (3,048 m). Después de los primeros 10 pies de perforación, se atornilla una nueva sección de tubo en el extremo superior y así sucesivamente. El cabezal diamantado gira lentamente con suave presión mientras se lubrica con agua para evitar el sobrecalentamiento. La profundidad de perforación se estima manteniendo la cuenta del número de barras de perforación que se han insertado en la perforación. 12


Fig. 1. Cabezal de perforación de diamantina.

El perforador escucha la máquina de sondaje con mucho cuidado para evaluar la condición de la perforación abajo. Ajustará la velocidad de rotación, la presión y la circulación de agua para diferentes tipos de roca y las condiciones de perforación con el fin de evitar Problemas, tales como que quede la broca atascada o recalentamiento del cabezal diamantado. Las rocas muy fracturadas (a menudo encontradas cerca de la superficie), además del riesgo que las barras se atasquen, pueden dejar escapar el agua, con el consiguiente recalentamiento de la broca. El problema se reduce al mínimo mediante la inyección de "lodo de perforación" (o aserrín u otros materiales) en la perforación para "tapar" las fracturas y evitar la fuga de los fluidos.

Perforación con diamantina.

Dentro de la tubería de perforación hay otro tubo interno, que tiene un mecanismo de cierre conectado a un cable de acero. Al final de cada serie de 10 pies, el cable se utiliza para izar el tubo que contiene el testigo de roca a la superficie donde se puede recuperar. El testigo se almacena en cajas especialmente diseñadas que contienen compartimentos para mantener secciones del testigo. Las cajas estándar son de 2,5 pies de largo (0,762 m) y contienen cuatro compartimentos, así que permiten almacenar tres metros de testigo en cada caja, pero también hay cajas de 3,3 pies de largo (1,02 m) con 3 compartimientos. El testigo de perforación primero se lava y se registra (“loguea”) por un geólogo calificado, y luego se divide por la mitad para obtener una muestras para los análisis geoquímicos. Para obtener un testigo de sondaje se requiere gastar mucho tiempo, esfuerzo y dinero, por lo que su estudio y registro debe hacerse con mucho cuidado. Se utiliza un formulario de “logueo” (registro) normalizado para mapear el testigo. El formulario tiene columnas para cada uno de los tipos de información que se registra, con marcas de graduación indicando el metraje. La información generalmente incluye el % de recuperación, litología, alteración, mineralización, los datos de calidad de la roca (RQD), y detalles estructurales. A pesar que el rumbo y manteo de estructuras planas, como estratos, foliación, fallas y vetas respecto al eje del sondaje no se conocen, el ángulo de estas estructuras con respecto al eje del sondaje se registra, ya que proporciona información valiosa acerca de la geometría de las estructuras en sub-superficie. También se pueden realizar pruebas de minerales, incluyendo prueba de fluorescencia (para scheelita), pruebas de efervescencia con HCl diluido (carbonato de alteración), o tinción de minerales (feldespatos o carbonatos). A menudo, el sondaje también se 13


fotografía para un registro gráfico. El % de recuperación es el cociente entre la longitud del testigo real comparado con el intervalo de perforación indicado. Los huecos y zonas de fractura pueden causar una pobre recuperación. Por ejemplo, si una perforación de 3 m obtiene 2,4 m de testigo, la recuperación es del 80%. Los logueos de sondajes se utilizan para construir las secciones de perforación (secciones que muestran los sondajes), las que ilustran la geometría del subsuelo del yacimiento. La tendencia actual es la creación de registros de perforación en formato digital o de hoja de cálculo, lo que facilita la construcción de tramos de perforación mediante computador. En algunos casos el registro se realiza directamente en un “Tablet PC” y es transferido directamente a una base de datos central evitando errores de transcripción de los datos de logueo. El testigo se divide mediante una sierra diamantada o por un partidor (“splitter”) de Impacto. Siempre existe el problema de obtener una fracción representativa del testigo y debe tenerse gran cuidado para evitar este problema. A veces el testigo se analiza en su totalidad para evitar este problema, pero por lo general se conserva la mitad en una testigo teca como evidencia. En algunos casos, una serie de pequeños chips o fragmentos se recogen a lo largo de la longitud del testigo para formar un "esqueleto" con fines de archivo.

Perforación con aire reverso. La perforación con aire reverso es fundamentalmente diferente de la de diamantina, tanto en términos de equipo y toma de muestras. La principal diferencia es que la perforación de aire reverso crea pequeñas astillas de roca en lugar de un testigo sólido. Otras diferencias importantes son en la tasa de penetración y el costo por metro perforado. El aire reverso es mucho más rápido que la perforación diamantina, y también mucho menos costosa. Fig. 2. La perforación con aire reverso requiere de un equipo mucho más grande, incluyendo un compresor de aire de alta capacidad, usualmente montado en un camión. El aire comprimido es inyectado hacia una cámara exterior de un tubo o barra de perforación de doble pared (Fig. 2). El aire comprimido regresa por el interior del conducto central de las barras de doble pared y arrastra hasta la superficie los fragmentos de roca (“cuttings”) donde se recuperan. Las astillas o fragmentos de rocas viajan a una velocidad tan alta que es preciso disminuirla utilizando un ciclón. La tubería de retorno dirige el flujo de fragmentos de roca a deslizarse por la pared interior de la cámara del ciclón y luego hacia abajo en espiral hasta la parte inferior del 14


ciclón, perdiendo velocidad en el proceso. La roca molida (cuttings) se recoge continuamente a medida que avanza la perforación y constituyen la muestra del subsuelo. Las barras de perforación para aire reverso son por lo general ya sea de 6" (15,2 cm) y 8" (20,3 cm) de diámetro y 20 pies de largo (6,096 m). Cada barra es muy pesada y requiere el uso de una grúa o “winche” para levantarla y colocarla sobre el agujero de perforación. Fig. 2. Esquema de sondaje de aire reverso con cabezal de tricono, mostrando el flujo de aire comprimido a través de las barras de doble cámara. Los cabezales de perforación de aire reverso también son totalmente diferentes a las brocas diamantadas. Un tipo de cabezal se llama martillo que pulveriza las rocas golpeándolas repetitivamente. Este tipo de cabezal que funciona bien en condiciones de perforación en seco (es decir, por encima del nivel freático) y en las formaciones rocosas que son densas y duras. Por debajo del nivel freático, el agua subterránea actúa como amortiguador y hace mucho menos eficaz la fragmentación de las rocas mediante este cabezal. Otro tipo de cabezal, llamado tricono, cuenta con tres conos dentados rotatorios que giran juntos, como el diferencial de los engranajes en una transmisión de los automóviles. Los triconos son más lentos para perforación en formaciones duras, pero son muy eficaces en formaciones blandas y en condiciones de perforación húmeda.

Perforación con aire reverso. Las muestras de roca molida proveniente de la perforación se recogen generalmente en intervalos de 1,5 o 2 m. El gran diámetro de la perforación se crea un gran volumen de material para cada muestra, que suele ser dividida en terreno para obtener un volumen razonable de manejar y enviarla al laboratorio para su análisis. En condiciones de perforación en seco (por encima del nivel freático) se utiliza un cuarteador para dividir la muestra en terreno (Fig. 3).

Fig. 3. Extracción de muestras y cuarteo de muestras en perforación de aire reverso; (A) en condiciones secas y (B) con agua. Por lo general, se recoge 1/8 del total recogido. El cuarteador se compone de niveles, cada uno de los que divide la muestra a la mitad. Después de la división tercer nivel 1/8 de la muestra total original permanece, que se recoge en un recipiente o un cubo. Cuando la perforación llega a la profundidad del nivel freático, se puede utilizar un cuarteador 15


rotativo "húmedo" (Fig. 3). El separador húmedo gira y divide la muestra utilizando una serie de aletas, de forma similar a las aletas de una turbina. Estas dirigen los materiales a una tubería que los canaliza hacia un balde. Pequeñas muestras representativas de los cuttings se recogen de forma continua durante el proceso de muestreo, se lavan en un colador y se colocan en cajas de plástico con compartimientos llamados "bandejas de cuttings". Los cuttings son cuidadosamente observados y registrados por un geólogo competente. Por supuesto, algunos tipos de información, como detalles estructurales, no son posibles de obtener en ausencia de roca sólida. A pesar de esta desventaja, todavía se puede obtener una gran cantidad de información valiosa de los fragmentos de roca o cuttings. Por ejemplo, los cuttings son mucho más fáciles de examinar con una lupa binocular y pruebas de la fluorescencia o efervescencia se logran fácilmente.

TIPOS Y CALIDAD DE MUESTRAS A TOMAR. Muestra simple: Es la que se obtiene con una sola extracción de suelo. Son usadas en trabajos de investigación y en suelos muy homogéneos. Sé recomienda cuatro muestras por hectárea, de 1 kilogramo de suelo cada una. Muestra compuesta: Se refiere a la muestra de suelo obtenida por la extracción de varias muestras simples o sub muestras, reunidas en un recipiente y bien mezcladas, de donde se retiran de 0,5 a 1 kg de suelo. Son las más usadas para la planificación de la fertilización. Se recomienda 15-20 sub muestras por parcela de muestreo. En la toma de una muestra compuesta, se debe tener en cuenta que cada submuestra sea del mismo volumen que las demás y representar la misma sección transversal del volumen de que se toma la muestra (una misma profundidad).

FRECUENCIA Y EPOCA DE TOMO DE MUESTRA. El análisis de suelo debe ser repetido en intervalos de uno a cuatro años. Se emplea mayor frecuencia de muestreo en parcelas con mayor intensidad de fertilización y de número de cultivos anuales consecutivos. La época de muestreo del suelo es definida principalmente por las condiciones climáticas, tipo de cultivo (perenne, anual de verano o de invierno) y sistemas de manejo del suelo. Por ejemplo en el sistema de cultivo en rotación, generalmente se recomienda el verano para muestrear, por que son más visibles los surcos para la toma de muestras. En perennes frutícolas, generalmente 3 meses antes de la floración. 16


Por las condiciones climáticas de esta región, la época apropiada sería en veranootoño, ya que es la época con un contenido mínimo de nutrientes en el suelo. También en agosto-septiembre, para fertilizaciones de septiembre-octubre y en noviembre-diciembre para fertilizaciones de diciembre-enero.

LOCALIZACION Y PROFUNDIDAD DEL MUESTREO. Para cultivos anuales, retirar las muestras de los surcos a una profundidad de 20 cm. Si el sistema es de siembra directa, se recomienda muestrear a 2 profundidades, de 0 a 10 y de 10 a 20 cm. Para cultivos perennes, realizar el muestreo en la zona de fertilización, principalmente en la proyección de la copa. También se recomienda muestrear con menor frecuencia, la parte media de la calle o entrelineo. La profundidad recomendada es de 0 - 20 y de 20 - 40 cm. Otra forma, mas detallada, es a profundidades de 0 - 10, 10 - 20, 20 - 40 y 40 - 60 cm (IAPAR, 1996). Para pasturas implantadas, se recomienda tomar los recaudos de dividir los potreros en áreas homogéneas de muestreo. La profundidad de muestreo, en general, es de 0 - 10 cm.

MUESTREO EN ESTADISTICA. En estadística se conoce como muestreo a la técnica para la selección de una muestra a partir de una población. Al elegir una muestra se espera conseguir que sus propiedades sean extrapolables a la población. Este proceso permite ahorrar recursos, y a la vez obtener resultados parecidos a los que se alcanzarían si se realizase un estudio de toda la población. Cabe mencionar que para que el muestreo sea válido y se pueda realizar un estudio adecuado (que consienta no solo hacer estimaciones de la población sino estimar también los márgenes de error correspondientes a dichas estimaciones), debe cumplir ciertos requisitos. Nunca podremos estar enteramente seguros de que el resultado sea una muestra representativa, pero sí podemos actuar de manera que esta condición se alcance con una probabilidad alta. En el muestreo, si el tamaño de la muestra es más pequeño que el tamaño de la población, se puede extraer dos o más muestras de la misma población. Al conjunto de muestras que se pueden obtener de la población se denomina espacio muestral. La variable que asocia a cada muestra su probabilidad de extracción, sigue la llamada distribución muestral.

MUESTREO PROBABILISTICO. Forman parte de este tipo de muestreo todos aquellos métodos para los que puede calcular la probabilidad de extracción de cualquiera de las muestras 17


posibles. Este conjunto de técnicas de muestreo es el más aconsejable, aunque en ocasiones no es posible optar por él. En este caso se habla de muestras probabilísticas, pues no es en rigor correcto hablar de muestras representativas dado que, al no conocer las características de la población, no es posible tener certeza de que tal característica se haya conseguido. Sin reposición de los elementos: Cada elemento extraído se descarta para la

subsiguiente extracción. Por ejemplo, si se extrae una muestra de una "población" de bombillas para estimar la vida media de las bombillas que la integran, no será posible medir más que una vez la bombilla seleccionada. Con reposición de los elementos: Las observaciones se realizan con re

emplazamiento de los individuos, de forma que la población es idéntica en todas las extracciones. En poblaciones muy grandes, la probabilidad de repetir una extracción es tan pequeña que el muestreo puede considerarse sin reposición aunque, realmente, no lo sea. Con reposición múltiple: En poblaciones muy grandes, la probabilidad de repetir

una extracción es tan pequeña que el muestreo puede considerarse sin reposición. Cada elemento extraído se descarta para la subsiguiente extracción.

MUESTREO ESTRATRÏFICADO Consiste en la división previa de la población de estudio en grupos o clases que se suponen homogéneos con respecto a alguna característica de las que se van a estudiar. A cada uno de estos estratos se le asignaría una cuota que determinaría el número de miembros del mismo que compondrán la muestra. Dentro de cada estrato se suele usar la técnica de muestreo sistemático, una de las técnicas de selección más usadas en la práctica. Según la cantidad de elementos de la muestra que se han de elegir de cada uno de los estratos, existen dos técnicas de muestreo estratificado: 

Asignación proporcional: el tamaño de la muestra dentro de cada estrato

es proporcional al tamaño del estrato dentro de la población. 

Asignación óptima: la muestra recogerá más individuos de aquellos

estratos que tengan más variabilidad. Para ello es necesario un conocimiento previo de la población.

MUESTREO SISTEMATICO. Se utiliza cuando el universo o población es de gran tamaño, o ha de extenderse en el tiempo. Primero hay que identificar las unidades y relacionarlas con el calendario (cuando proceda). Luego hay que calcular una constante, que se denomina coeficiente de elevación K= N/n; donde N es el tamaño del universo y n el tamaño de la muestra. Determinar en qué fecha se producirá la primera extracción, para ello hay que elegir al azar un número entre 1 y K; de ahí en

18


adelante tomar uno de cada K a intervalos regulares. Ocasionalmente, es conveniente tener en cuenta la periodicidad del fenómeno. Esto quiere decir que si tenemos un determinado número de personas que es la población (N) y queremos escoger de esa población un número más pequeño el cual es la muestra (n), dividimos el número de la población por el número de la muestra que queremos tomar y el resultado de esta operación será el intervalo, entonces escogemos un número al azar desde uno hasta el número del intervalo, y a partir de este número escogemos los demás siguiendo el orden.

CONCLUSION. En el trabajo concluido sobre el muestreo de un suelo concluimos finalmente que antes de hacer un muestreo lo primero a tener en cuenta es si la muestra de suelo que se va a tomar será alterada o inalterada, y eso depende en gran manera del equipo con que se va a tomar, podrá sacarse una muestra inalterada con un equipo adecuado, cuando se necesitan propiedades específicas de un suelo y una marcada estratificación de las capas de éste, deberá procederse con equipo de alta calidad que permita la facilidad de los análisis, la conclusión es que la técnica de muestreo depende de lo que se requiere, y que el equipo garantiza mejores resultados.

19


BIBLIOGRAFIA. En el trabajo expuesto me apoye en:       

www.wikipedia.cl´ www.google.cl www.geotecnia.org www.minnie.uab.es www.bioestadistica.uma.es www.natco.cl www.marcoalfaro.cl

20

Muestreo de Sondaje.

Recommend Documents