SONDEO ELECTRICO VERTICAL Para el conocimiento del subsuelo se realizan una serie de Sondeos Eléctricos Verticales (SEV’s), consistente en determinar las resistividades del subsuelo a diferentes profundidades para luego dar una interpretación litológica de éste. Para llevar a cabo lo anterior, se introduce una corriente eléctrica mediante dos electrodos de corriente (A y B), entre dos electrodos de potencial (M y N), obteniendo la diferencia de potencial. Los electrodos se ubican a unas distancias previstas y pueden variar según las condiciones de campo. La distancia media entre los electrodos de corriente, es proporcional a la profundidad de investigación.
Disposición de los electrodos en el arreglo Schlumberger
La finalidad del sondeo eléctrico vertical (SEV) es averiguar la distribución vertical en profundidad de las resistividades aparentes bajo el punto sondeado a partir de medidas de la diferencia de potencial en la superficie. Se utiliza sobre todo para detectar y establecer los límites de capas horizontales de suelo estratificado. Los Sondeos Eléctricos Verticales exploran el subsuelo en una sola dimensión (solo en profundidad). El SEV es aplicable cuando el objetivo tiene una posición horizontal y una extensión mayor que su profundidad. Tal es el caso del estudio de capas tectónicas, hidrológicas, etc. También es adecuado para trabajar a poca profundidad sobre topografías suaves, con el objetivo de decidir la profundidad a la cual realizar el perfil de resistividades, como ocurre por ejemplo en Arqueología. El SEV no es adecuado para contactos verticales, fallas, diques, etc. La limitación más severa del método de Sondeo Eléctrico Vertical es que normalmente en el subsuelo se presentan cambios de resistividad en direcciones horizontales (laterales).
Trabajo realizado por HGA S.A.S en Valledupar
TOMOGRAFIA ELECTRICA La tomografía se define como la representación de una propiedad, magnitud o campo físico en un corte o sección. En este caso particular, permite obtener información del comportamiento de la resistividad eléctrica en dirección vertical y horizontal en el subsuelo (Exploración en 2 dimensiones). Entre los objetivos más habituales a resolver mediante esta técnica cabe mencionar los siguientes: Detección y caracterización de fallas determinando su zona de influencia, rumbo, buzamiento y extensión en profundidad. Detección de contactos entre unidades litológicas de diferente naturaleza, determinando la morfología y localización precisa de tales discontinuidades. Detección y caracterización de cavidades y huecos, tales como accidentes kársticos, canalizaciones, depósitos, rellenos arcillosos, etc. Determinación de unidades acuíferas, niveles freáticos, intrusión marina, etc. La capacidad resolutiva de la Tomografía eléctrica ofrece enormes posibilidades de aplicación en el ámbito de la prospección geológica, la geotecnia y la hidrogeología. •
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Para poder modelar al subsuelo con una distribución arbitraria de resistividades y tomar en cuenta también la variación de otros parámetros que influyen notoriamente en ella (como por ejemplo la topografía), se utiliza para su cálculo los métodos de elementos finitos y de diferencias finitas, los cuales permiten considerar estas variaciones punto a punto y en todas las direcciones en un volumen de tierra considerado. Para garantizar el éxito del método, es muy importante tener claro que el método es indirecto, y por eso es necesario:
Que exista un contraste significativo entre las propiedades físicas del medio que vamos a estudiar (materiales conductivos y resistivos). Por ejemplo: sustrato rocoso (resistivo) Vs arcillas (conductivo).
Tener la posibilidad de correlacionar con la geología de la zona, es decir, tener la posibilidad de realizar sondeos con extracción de muestras (método directo) o afloramientos que permitan tener una idea de cómo es el subsuelo.
¿Porque utilizar este método en lugar de los métodos de investigación tradicionales (sondeos, catas, etc)? ¿Qué ventajas tiene este método frente a otras metodologías de muestreo directo? Yo destacaría las siguientes:
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No altera el área de estudio: implantación de una serie de electrodos separados “a” metros según la resolución y profundidad requerida. Presenta menor coste económico y un mayor alcance. Es un método no invasivo: las medidas se realizan desde la superficie. Aporta investigación complementaria a los métodos de investigación tradicionales.
Limitaciones, como:
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Profundidad de investigación: depende de la separación entre electrodos. Por ejemplo para una separación entre electrodos de a=1.0 m, tendríamos una longitud de perfil de 47 m y alcanzaríamos una profundidad máxima 9.0 m en el centro del perfil. (a= 0.5-10 m —l=23.5-470 m—z=4.5-90 m). Resolución: si aumentamos la distancia entre electrodos, aumenta la profundidad de alcance, pero disminuye la resolución y en consecuencia aumenta el error. Espacio: si tenemos que trabajar en un espacio limitado, tenemos que tener en cuenta que necesitamos una longitud mínima de 24 m, pero que la información que obtengamos se limitará a 4.5 m de profundidad en el centro del perfil.
En muchos estudios, donde la geología del subsuelo es muy compleja, la resistividad puede cambiar rápidamente en cortas distancias. El método de Sondeo Eléctrico Vertical anteriormente mencionado no podría ser suficientemente preciso para tales situaciones; en tales casos se utilizan las Tomografías Eléctricas. La tomografia electrica tiene un rango de error menor ya que utiliza mayor numero de datos entre 100 y 1000 teniendo una mejor resolución que los sondeos electricos donde se usan casi 40 datos para graficar las curvas y modelar los perfiles.
