Trabajo Gpr Final - Sergio Luqueoxoxo

PROSPECCION GPR Y MAGNETOTELURICA SERGIO ALEXANDER LUQUE CASANI

INTERPRETACION INTERPRETACION DE RADARGRAMAS 1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 3. TEORIA TEORI A ADICIONAL ADICIONAL 3.1. FUNCIONAMIENTO DEL GEORADAR 3.2. ANTENAS 3.2.1 TIPOS DE ANTENAS 3.2.2 ANCHO DE BANDA B ANDA Y FRECUENCIA NOMINAL NOMINAL 3.3. CAPACIDAD DE RESOLUCION 3.3.1 RESOLUCION VERTICAL 3.3.2. RESOLUCION HORIZONTAL 3.4 TECNICAS DE PROCESADO DE LOS DA D ATOS TOS DE CAMPO 3.4.1 VISUALIZACION DE LOS REGISTROS 3.4.2 REMUESTREO O INTERPOLACION INTERPOL ACION EN EL EJE ESPACIAL 3.4.3 FILTROS ESPACIALES 3.4.4 FILTROS TEMPORALES 3.4.5 CORRECCION ESTATICA O TOPOGRAFICA 3.4.6 DECONVOLUCION 3.4.7 MIGRACION 3.4. SUPERPOSICION DE TRAZAS !STAC"ING# !STAC"ING# 4. GEOLOG$A% GEOMORFOLOGIA Y CLIMA DE LA L A ZONA 4.1 GEOLOG$A Y GEOMORFOLOGIA LOCAL 4.2 GEOLOG$A Y GEOMORFOLOGIA REGIONAL 4.3 CLIMA DE LA ZONA 4.4 HIDROLOGIA 5. DESCRIPCION DE LA ZONA 6. PROCESAMIENTO E INTERPRETACION DE DATOS 6.1 PROCESAMIENTO PROCES AMIENTO DE DATOS DATOS 6.2 UTILIZACION DE FILTROS FILTROS 6.3 INTERPRETACION INTERPRETACION DE RADARGRAMAS PROF2 Y PROF2& 7. CONCLUSIONES . BIBLIOGRAFIA 1


1. INTR INTROD ODUC UCCI CION ON En primer lugar como estudi estud iantes de geofísica, sabemos que esta ciencia se div divide ide en geof eofísica sica pura y geofísica aplicada. El

trabajo

realizado

concierne a lo que es geofísica aplicada la cual se basa en estudiar las propiedades

físicas

internas de la tierra para así así poder poder dete determ rmin inar ar la localizaci localización ón de un cuerpo delimitado

por

el

cont contras raste te de algu alguna na de las propiedades física que posee. Sabemos que la geología se basa en métodos directos y la geofísica en métodos indirectos, recalcando esto para poder hacer geofísica aplicada en este caso !", se realiza observando de forma forma indire indirecta cta la magnit magnitud ud física física valiéndon valiéndonos os de método métodoss que con el avance de la tecnología cada vez son m#s sofisticados y nos permite realizar mejor dichos estudios. $a enfoc#ndonos m#s en el tema la prospección !", es un método de prospección eofísica no destructivo basado en la emisión y recepción de onda ndas

electroma romagn gné éticas cas,

con

aplicacione ones

numerosas osas

como% mo%

cimentaciones, hormigones, asfalto, prospección de minerales, cartografía, estr estrat atig igra rafí fía, a,

arqu arqueo eolo logí gía, a,

pale paleon onto tolo logí gía, a,

tect tectón ónic ica, a,

sism sismol olog ogía ía,,

contaminaci contaminación ón ambiental, ambiental, determinació determinación n de la profundidad, profundidad, característi características cas de perfiles ed#ficos, etc. &os datos obtenidos en campo pueden tener un procesado al instante medi median ante te el cont contro rola lado dorr de la unid unidad ad cent centra rall medi median ante te el soft soft' 'are are adecuado, pero se recomienda obtener los datos sin la aplicación de ning(n procesado previo. 2


1. INTR INTROD ODUC UCCI CION ON En primer lugar como estudi estud iantes de geofísica, sabemos que esta ciencia se div divide ide en geof eofísica sica pura y geofísica aplicada. El

trabajo

realizado

concierne a lo que es geofísica aplicada la cual se basa en estudiar las propiedades

físicas

internas de la tierra para así así poder poder dete determ rmin inar ar la localizaci localización ón de un cuerpo delimitado

por

el

cont contras raste te de algu alguna na de las propiedades física que posee. Sabemos que la geología se basa en métodos directos y la geofísica en métodos indirectos, recalcando esto para poder hacer geofísica aplicada en este caso !", se realiza observando de forma forma indire indirecta cta la magnit magnitud ud física física valiéndon valiéndonos os de método métodoss que con el avance de la tecnología cada vez son m#s sofisticados y nos permite realizar mejor dichos estudios. $a enfoc#ndonos m#s en el tema la prospección !", es un método de prospección eofísica no destructivo basado en la emisión y recepción de onda ndas

electroma romagn gné éticas cas,

con

aplicacione ones

numerosas osas

como% mo%

cimentaciones, hormigones, asfalto, prospección de minerales, cartografía, estr estrat atig igra rafí fía, a,

arqu arqueo eolo logí gía, a,

pale paleon onto tolo logí gía, a,

tect tectón ónic ica, a,

sism sismol olog ogía ía,,

contaminaci contaminación ón ambiental, ambiental, determinació determinación n de la profundidad, profundidad, característi características cas de perfiles ed#ficos, etc. &os datos obtenidos en campo pueden tener un procesado al instante medi median ante te el cont contro rola lado dorr de la unid unidad ad cent centra rall medi median ante te el soft soft' 'are are adecuado, pero se recomienda obtener los datos sin la aplicación de ning(n procesado previo. 2


&a antena emisora manda una se)al al suelo, la cual puede sufrir refle*ión, refracción o difracción. &as ondas son captadas por la antena receptora y visualizada directamente en el monitor del ordenador. &as refle*iones que se producen en sus discontinuidades, son cambios bruscos de los par#metros electromagnéticos del subsuelo, es decir, de la conductividad, la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética.

&os estudios que se realizan con !", requieren tener un conocimiento en el campo sobre las ondas electromagnéticas ya que el sistema del radar del sub suelo consiste en un generador de se)ales, antenas receptoras y emisoras% mientras que la antena se mueve por la superficie la se)al recibida se presenta como una función de tiempo de viaje en forma de radargrama.

2. OBJETIVOS

O'()*+,- G)/)0) •

Entender el procedimiento por el cual se rige el funcionamiento de un eorradar, en base a la manera de toma de datos usando criterios propios y recomendaciones previas.

3

PROSPECCION GPR Y MAGNETOTELURICA SERGIO ALEXANDER LUQUE CASANI •

+plicar y entender el procesamiento de filtrado posterior a la recepción de datos.

•

En base a la observación de los radargramas, poder e*plicar la e*istencia de diversas estructuras presentes tanto a escala horizontal como vertical.

O'()*+,- E)+- •

eterminar el límite de contacto de las estructuras presentes a lo largo de las diferentes líneas de eorradar proporcionadas por el -ngeniero bas#ndonos en el equipo utilizado de //01z caracterizado por realizar estudios de baja profundidad 2apro*imadamente 3/m4 y de resolución media.

•

5tilizando el o los m#s adecuados filtros, poder mejorar la visualización de los radargramas para su posterior interpretación utilizando el soft'are 0+&+ round6ision.

•

!roponer un grosor apro*imado, en caso de distintas estructuras, para posteriormente realizar una comparación con la columna estratigr#fica local y así poder deducir el o los tipos de materiales hallados en dicha zona.

4


EN LA IMAGEN PODEMOS APRECIAR EJEMPLOS DE IMÁGENES DE RADAR PARA DIFERENTES APLICACIONES

3. TEORIA ADICIONAL El E78"++" es un método de !rospección eofísica de alta resolución basado en la emisión y propagación de ondas electromagnéticas en forma de pulsos de corta duración y en el rango de frecuencias de /93/// 01z, y la posterior recepción de las refle*iones en discontinuidades, h#bil para el estudio no destructivo de la estructura de la región sub 9 superficial y la localización de objetos enterrados.

5


5n equipo de geo8radar consiste esencialmente en:

UNIDAD CENTRAL Su función es la de realizar el control y coordinación de las antenas y de la se)al emitida, así como coordinar el almacenamiento de la se)al en alg(n tipo de soporte. En ella se selecciona el rango de tiempo de registro y el n(mero de muestras por traza. ;ambién permite realizar alg(n tratamiento b#sico de las se)ales durante el proceso de adquisición de datos, o pre 8 procesado, disponiéndose de filtros pasa-alto para eliminar parcialmente el ruido, amplificadores de la se)al 2funcions ! "anancia4 para facilitar la identificación de las refle*iones m#s profundas, que llegan con una amplitud m#s baja, superposición de trazas 2stac
UNIDAD DE ALMACENAMIENTO Y VISUALIZACIN =omo unidad de almacenamiento y visualización se emplea un ordenador port#til, pudiendo almacenarse los registros bien en la memoria "+0 del ordenador, bien en el isco uro. !ara la visualización de los registros es preciso seleccionar la frecuencia de la antena y un valor para la permitividad relativa del medio 2para determinar un valor apro*imado de la velocidad de propagación que permita efectuar la conversión del tiempo doble de recorrido a profundidad4.

PARTES DEL GPR . 5nidad =entral >. 7rdenador port#til, con soft'are inform#tico ?"amac@ instalado que junto con la pantalla del ordenador permite la visualización de los registros durante la adquisición de datos. 6


3. +ntena 24 0onoest#tica y 2>4 Aiest#tica B. =able de cone*ión de la antena con la unidad de control 2fibra óptica4 C. 7dómetro 24 rueda 2>4 carrete de hilo D. =able puerto paralelo de cone*ión entre el ordenador port#til y la unidad de control

3.1. FUNCIONAMIENTO DEL GEORADAR El geo8radar es un dispositivo electrónico complejo. En la igura se muestra un esquema simplificado de su estructura: e acuerdo con &orenzo 2FFB4 la emisión de se)ales por la antena emisora se coordina en la unidad central mediante un reloj interno 2sincronizador4 que emite pulsos de entre  y / ns con una frecuencia de C/ G1z 2cada >/ Hs4. =ada pulso activa el dipolo o dipolos de la antena, que pasa a emitir con el diagrama de radiación y frecuencia central característicos de cada modelo. &a antena emisora -rradia ondas electromagnéticas con un ciclo y medio, cuya forma apro*imada se muestra en la igura.

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0ientras no emite estos pulsos, la unidad recibiendo

central

permanece

las

se)ales

procedentes de los diferentes reflectores

presentes

en

la

subsuperficie, registradas en la antena receptora.

+dem#s de estas ondas reflejadas, siempre aparecer# una onda directa que recorre la distancia m#s corta desde la antena emisora hacia la antena receptora. +sí pues, la se)al de salida consiste en un pulso transmitido, seguido de los pulsos reflejados, como se observa en la igura.

EJEMPLO DE #NA SE$AL DE SALIDA% EL P#LSO TRANSMITIDO SE P#EDE &SER'AR CLARAMENTE EN EL E(TREMO I)*#IERDO DEL REGISTRO 8


El proceso de reconstrucción de la se)al procedente del receptor es llevado a cabo por un conversor estroboscópico, emple#ndose una técnica de muestreo con la información recibida, emple#ndose la misma frecuencia de C/ G1z que en el caso de la emisión.

3.2. ANTENAS &as antenas son tratadas con amplitud en publicaciones referidas al radar aeron#utico, como las de Aer//>4, así como en publicaciones específicas, como la de =ardama 2FFI4. En la presente Sección tras la descripción de las características físicas m#s relevantes, se derivar# la Ecuación del "adar, finaliz#ndose con el an#lisis de la resolución vertical y horizontal.

3.2.1 TIPOS DE ANTENAS Se define una antena como aquella parte de un sistema transmisor o receptor dise)ada específicamente para radiar o recibir ondas electromagnéticas. Si bien sus formas son muy variadas, todas las antenas tienen en com(n el ser una región de transición entre una zona donde e*iste una onda electromagnética guiada y una onda en el espacio libre, a la que adem#s se puede asignar un car#cter direccional. =ada tipo de antena debe escogerse debidamente de acuerdo con las necesidades de su utilización. •

A/*)/ 89'0+: Est#n construidas mediante hilos conductores que soportan las corrientes que dan lugar a los campos electromagnéticos radiados. &a disposición y geometría de estos hilos puede ser diversa, pudiendo constituir en hilos rectos, espiras o hélices.

9


•

A/*)/ :) )0*;0 < 0))*-0): &a onda radiada se genera gracias a una disposición de campos que se e*citan mediante guías de ondas. Este tipo de antenas es muy usual en telecomunicaciones cuando se asocian a

•

alg(n tipo de reflector, siendo el parabólico el m#s com(n. A=0;+-/) :) /*)/: Engloban todas las asociaciones de antenas que pueden realizarse utilizando cualquier tipo de antena.

ES*#EMA DE #NA ANTENA DE +,,M) - ESPIRAL TIPO MARIPOSA •

A/*)/ 9-/-)*8*+> En este caso bien se emplea una antena com(n para emitir y recibir 2antenas de conmutación4, bien se emplean dos

•

antenas ubicadas en el mismo punto 2antenas de dos dipolos4. A/*)/ '+)*8*+> En este caso se emplea una antena emisora y una antena receptora, alejadas entre sí.

3.2.2 ANCHO DE BANDA Y FRECUENCIA NOMINAL ;odas las antenas, debido a su geometría finita, est#n limitadas a operar en una banda de frecuencias. Este intervalo de frecuentas, en el que un par#metro de antena determinado no sobrepasa unos límites prefijados, se conoce como el ancho de banda de la antena. !uede ser definido respecto a m(ltiples par#metros: diagrama de radiación, directividad, impedancia, etc. &a frecuencia nominal de la antena se corresponde con aquella en la que se sit(a el m#*imo de la distribución de frecuencias. Jsta se sit(a, en general, en el centro de la banda de frecuencias,. &a frecuencia de la antena debe escogerse debidamente de acuerdo con las necesidades de su utilización. En la ;abla se

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muestra la división del espectro de ondas electromagnéticas para las m#s altas frecuencias:

3.3. CAPACIDAD DE RESOLUCION &a resolución se define como la capacidad para diferenciar elementos independientes en el subsuelo, ya sea en la dirección vertical u horizontal. &a resolución se ve afectada por los par#metros físicos de los medios que atraviesa la se)al, las características técnicas del equipo empleado, e incluso por el tratamiento realizado sobre la se)al.

3.3.1 RESOLUCION VERTICAL &a

resolución

permite

vertical

conocer

la

sensibilidad del equipo para

diferenciar

dos

se)ales adyacentes en el tiempo como dos eventos diferentes y, por ello, como originadas en dos reflectores diferentes. &a

resolución

vertical

puede definirse como el espesor mínimo que es capaz de distinguir el equipo en un modelo de tres capas para la capa intermedia 2&orenzo, FFB4.

&a resolución vertical depende de la frecuencia de la antena y la duración del pulso.;eniendo en cuenta que para que sea posible resolver la capa intermedia es necesario que en el momento en que la se)al originada por la refle*ión en la cara 11


inferior alcance la cara superior se haya reflejado la totalidad de la se)al primaria, la resolución vertical R. podr# e*presarse de la forma.

RESOL#CION 'ERTICAL 'S D#RACION DEL P#LSO PARA DIREFENTES 'ALORES DE LA 'ELOCIDAD DE PROPAGACION

3.3.2. RESOLUCION HORIZONTAL 12


&a resolución horizontal permite conocer la sensibilidad del equipo para diferenciar dos se)ales adyacentes en el espacio 2en el mismo tiempo4 como originadas por elementos separados. E*isten diferentes criterios para definir la resolución horizontal. &orenzo 2FFB4 considera que un elemento de dimensiones finitas queda resuelto cuando el n(mero de trazas que lo alcanza K; es suficientemente grande, pues si este n(mero es demasiado peque)o, estas trazas quedar#n recogidas en el radargrama como ruidos. Este n(mero de trazas puede determinarse mediante la e*presión onde L representa la profundidad del elemento, 6a la velocidad de arrastre de la antena sobre la superficie y M el n(mero de trazas registradas en la unidad de tiempo que puede seleccionarse en la unidad central durante el proceso de adquisición de datos.

'ALORES TIPICOS DE DI'ERSAS PROPIEDADES FISICAS/ PARA DISTINTOS TIPOS DE MATERIALES 0 GRADOS DE #MEDAD

13


3.4 TECNICAS DE PROCESADO DE LOS DATOS DE CAMPO &os datos brutos obtenidos durante el proceso de adquisición contienen, junto a las se)ales que son relevantes para la investigación que se est# realizando, otras se)ales espurias que constituyen un ruido superpuesto a las se)ales de relevancia.D +sí mismo, estos datos no se encuentran atribuidos, usualmente, a las profundidades o escalas horizontales apropiadas. El objeto de la fase de procesado es resolver estos inconvenientes y, en definitiva, mejorar la relación9 ruido y resaltar los eventos para su reconocimiento.

3.4.1 VISUALIZACION DE LOS REGISTROS !ese a no poder considerarse, en sentido estricto, una técnica de procesado, una conveniente

representación

de

los datos

puede

ayudar

a

identificar

adecuadamente las estructuras que se desea detectar. Entre las distintas formas de representación de los datos cabe se)alar: •

Sucesión de trazas de amplitud 2'iggle8plot4: Se representan las trazas en

•

sucesión, tal cual han sido obtenidas a lo largo del perfil. 0apa de color: Se asignan diferentes colores a diferentes bandas de amplitud relativa del perfil.

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RADARGRAMA CON ANOMALIAS

3.4.2 REMUESTREO O INTERPOLACION EN EL EJE ESPACIAL Este procedimiento se aplica para corregir las variaciones en la velocidad de arrastre de la antena durante el proceso de adquisición de datos, siendo el objetivo la obtención de un registro con trazas igualmente espaciadas.

3.4.3 FILTROS ESPACIALES Estos procedimientos se aplican en la dirección espacial del registro, siendo el objetivo la eliminación de la se)al del fondo. Este ruido puede ser de alta frecuencia, generado al deslizar la antena por una superficie irregular, o de baja frecuencia, ocasionado por un reflector e*terno. Estos filtros pueden ser: •

F+*0-  '(> =onsiste en la determinación del promedio de varias trazas consecutivas, siendo la salida del filtro la traza promedio.

15


•

F+*0-  *> =onsiste en la determinación del promedio de varias trazas consecutivas, siendo la salida del filtro la diferencia entre la traza central y la traza promedio.

7tro tipo de filtro horizontal para la eliminación de la se)al de fondo es aquel que elimina el bandeado horizontal presente en algunos registros de geo8radar. El proceso de eliminación consiste en restar a cada traza la traza promedio de todo el perfil. &a traza promedio contendr# (nicamente las se)ales horizontales de car#cter sistem#tico, de tal forma que el perfil filtrado contendr# (nicamente las refle*iones no horizontales, o aquellas refle*iones horizontales de corta longitud. Es preciso ser cuidadoso en la aplicación de este tipo de filtros, pues si se emplea en registros correspondientes a regiones de la subsuperficie con estratigrafía horizontal o casi horizontal, podría perderse casi toda la información correspondiente a las refle*iones.

3.4.4 FILTROS TEMPORALES Estos procedimientos se aplican en la dirección temporal del registro, siendo el objetivo la eliminación del ruido presente en cada traza. Estos filtros pueden ser: •

P '(> =onsiste en la eliminación de las se)ales con frecuencia

•

superior a la esperada. P *> =onsiste en la eliminación de las se)ales de baja frecuencia,

•

consideradas como ruido del sistema. P '/: < ;0)+?/ :) '/:> =ombinaciones de los anteriores.

En la aplicación de estos filtros es conveniente realizar un estudio de frecuencias previo y posterior a la misma, con objeto de comprobar que se ha realizado correctamente y no ha sido perdida información (til. 16


3.4.5 CORRECCION ESTATICA O TOPOGRAFICA Este tratamiento tiene por objetivo corregir los efectos que se producen sobre un registro a consecuencia de la topografía de la superficie o debido a variaciones bruscas de la velocidad en el medio. Si no se consideraran estas dos circunstancias, podrían producirse errores importantes en la interpretación de los registros.

3.4.6 DECONVOLUCION &a deconvolución es una técnica basada en el hecho de que, conforme la se)al del radar es transmitida en la sub8superficie, la onda electromagnética cambia de forma por el efecto de diversos agentes, de tal forma que la se)al registrada es el resultado de la convolución de la se)al original con los filtros que caracterizan cada uno de estos agentes. El propósito de este tipo de metodologías es eliminar de la se)al registrada los efectos de los agentes no deseados, mediante la convolución de la misma con su filtro inverso.

3.4.7 MIGRACION &os registros de geo8radar contienen una imagen distorsionada de la estratigrafía y elementos subsuperficiales. Estas distorsiones est#n causadas por las refle*iones producidas en superficies inclinadas, por difracciones en elementos puntuales o discontinuidades laterales, y la variación de la velocidad de propagación de la onda en el medio, especialmente en el caso de variaciones laterales de velocidad. El propósito de esta técnica es facilitar la interpretación de los radargramas, trasladando a su posición real los efectos de inclinación de las refle*iones registradas y colapsando las hipérbolas de difracción al punto de la subsuperficie en que fueron originadas.

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3.4. SUPERPOSICION DE TRAZAS !STAC"ING# El stac
4. GEOLOG$A% GEOMORFOLOGIA Y CLIMA DE LA ZONA 4.1 GEOLOG$A Y GEOMORFOLOGIA LOCAL ;iene una secuencia de rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias, cuyo rango cronológico se e*tiende desde el !re c#mbrico hasta el =uaternario. Son rocas metamórficas compuestas por gneis y esquistos, asociados con dioritas y granitos antiguos que afloran en gran parte de la cordillera de la costa del sur del !er(. Este =omplejo Aasal aflora en los flancos del valle de 0ajes, entre las localidades de !unta colorada y 1acienda Sarcas, a partir de la 1acienda ;or#n hacia el suroeste, otros afloramientos se presentan formando colinas y cerros bajos que se pierden gradualmente bajo los aluviales de la &lanura =ostanera =onstituye casi en su totalidad las rocas del =omplejo Aasal, se presenta como una roca compacta ligeramente intemperizada, de color gris verdoso que varía a gris rojizo, En las colinas ubicadas al lado sur de la quebrada 0olles, el gneis se compone apro*imadamente de N/O de plagioclasa blanco gris#ceo, en granos de 3 a C mm.% biotita en l#minas de /.3 a 3 mm. 1asta un >CO y CO de cuarzo hialino en granos de /.C mm. +dem#s se observa algunos cristales de granate de 3 mm., con una coloración anaranjada.

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&a foliación del gneis no es constante en todas las zonas, así tenemos que en la quebrada 0olles oscila entre KD/P E y KD/P Q, con inclinaciones variables hacia el norte. Esta formación est# constituida por una secuencia de rocas sedimentarias que afloran en ambas laderas del valle de 0ajes, la formación consta de areniscas bruno8rojizas, areniscas y lutitas gris verdosas y conglomerado de base, que descansan en discordancia angular por el miembro superior de la ormación 0oquegua. En la margen oriental del valle, directamente sobre el complejo basal, afloran areniscas verdes gris#ceas que se intercalan con lutitas esquistosas del mismo color.

4.2. GEOLOG$A Y GEOMORFOLOGIA REGIONAL En los flancos del valle de Siguas, entre las localidades de ;ambillo y !itay, e*isten restos de depósitos volc#nicos consistentes en tufos blancos y rosados, que descansan sobre el miembro superior de la formación 0oquegua, habiéndose estimado su espesor en unos / m. En la ladera oeste del valle, entre Santa -sabel de Siguas y Sondor, al pie de la carretera, una de las e*posiciones est# constituida por tufo rosado en la base, marrón claro en el medio y blanco en el tope, mayormente de naturaleza riolítica. En un corte de S7 a KE podemos distinguir B paisajes en la región de +requipa: 5n glacis desértico bastante amplio, alrededor de la Roya, cortado por el río 6itor, mostrando una suave pendiente cóncava, sembrada de bar

destac#ndose nítidamente el cono regular del 0isti al centro flanqueado por el complicado =hachani 2TD/// m.4 al oeste y el !ichu !ichu al este. &a geología de +requipa es muy err#tica debido a su origen volc#nico, encontr#ndose rocas ígneas intrusivas y e*trusivas, tufos volc#nicos, materiales pirocl#sticos y aluviales, de diferentes características geotécnicas. El basamento de la región est# constituido por el gnéis precambriano. &os volc#nicos son esencialmente andesíticos y bas#lticos. los depósitos de conos aluviales corresponden a sedimentos detríticos con arenas y arcillas 8 limos, los cuales engloban guijas, guijarros, cantos y bloques con algunos notorios niveles de blancos con piedra pómez. El batolito est# integrado por una gran variedad de rocas ígneas de gabro a diorita con las intermedias de dioritas, granodioritas y pórfidos cuarcíferos. &os techos colgantes de rocas sedimentarias como cuarcitas y caliza algo plegadas que ocurren como remanentes ensanch#ndose hacia el SE 2C a I Gm.4. &a erosión de esta cordillera ha dado lugar a unidades conformados por cantos rodados 2> 8D cm.4 con coladas de barro embalando bloques de m#s de C/ cm. &os cantos son de calizas y de dioritas no alterados 2m. 1uanca4 y la formación m#s reciente 2Sotillo 8 0oquegua4 muy similar a la anterior solo que engloba adem#s cantos de andesita y cenizas de la primera fase volc#nica. eológicamente los materiales que constituyen las primeras estructuras, est#n constituidos por suelos org#nicos, arenas, limos, material eólico y arcillas con gravas y cantos rodados de diferente tama)o. El basamento impermeable de toda la zona es muy irregular, se presentan algunos plegamientos generando paleocauces, probablemente por el fuerte tectonismo que se produjo en el !rec#mbrico. El valle de Siguas es un territorio con una e*tensión que abarca, casi en su totalidad suelos sedimentarios, que ofrecen una gran fertilidad en sus tierras, pero que a la vez ocasionan problemas de deslizamientos que son perjudiciales para sus pobladores. 20


4.3 CLIMA En las #reas correspondientes a la =ordillera de la =osta y a la llanura costanera, el clima es templado a c#lido y seco, mientras que en el flanco andino es templado y subh(medo. &os registros hechos desde FBF por la estación meteorológica de primer orden ubicada en la pampa de majes no permiten conocer algo sobre el clima de la llanura costanera. + continuación tenemos los siguientes datos: 0edias +nuales: ;emperatura a la sombra: N.FN 2seg(n registros de FBF8FC34 !recipitaciones: /.I/ m.m. 2seg(n registros de FBF U FC34. Evaporación: F.3D m.m. 2seg(n registros de FBF8FC34 1oras de sol: / h.

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6-EK;7S !"E70-K+K;ES > 1oras irección /N.// KKE 2K >>P 3/V E4 3.// SSQ 2S >>P 3/V Q4 I.// SSQ 2S >>P 3/V Q4

4.4 HIDROLOG$A 4.4.1. A;)0- El agua subterr#nea representa una fracción importante del agua presente en los continentes, con un volumen mucho m#s importante que el del agua retenida en lagos o circulante, aunque menor que el de los glaciares. 5n acuífero es aquella #rea bajo la superficie de la tierra donde el agua de la superficie 2ejemplo. lluvia4 percola y se confina, donde a veces lentamente se mueve subterr#neamente al océano por ríos subterr#neos. &os acuíferos pueden estar constituidos por depósitos sedimentarios no consolidados, por rocas plutónicas masivas fracturadas, por estratos de areniscas porosas, por bancos de calizas carstificadas y por otros muchos conte*tos geológicos diferentes. +unque se pueden hacer c#lculos sumamente (tiles partiendo de las hipótesis simplificadoras de los acuíferos son uniformes en su composición, horizontales y tabulares, el hidrogeólogo debe tener siempre presente que e*iste, sin embargo, una variedad casi infinita de formas y condiciones hidrogeológicas posibles.

4.4.1.1. C0*)0*+ =)-?=+ :) - ;)0- =omo es evidente, no todas las formaciones geológicas poseen las propiedades que caracterizan a un acuífero, es decir, que sus intersticios o espacios huecos, sean capaces de almacenar el agua y de servirle de conductos a la vez para transmitirla, permitiendo su aprovechamiento para satisfacer las necesidades del hombre. esde este punto de vista, el concepto de acuífero es en cierto modo relativo, ya que una formación geológica que sea capaz, por ejemplo, de producir 22


&Ws, no se considerar# como acuífero, en un lugar donde haya otras en que sea posible captar C/ &Ws o m#s% pero en una región #rida, donde no haya otras posibilidades, a pesar del ínfimo caudal, esa formación que brinda  &Ws, para resolver las necesidades de una peque)a población, constituye sin duda un acuífero, aunque pobre. &os espacios huecos o intersticios que presentan las rocas que componen los acuíferos, pueden ser poros o vacíos inter8granulares, como en el caso de las rocas formadas por depósitos sedimentarios granulares 2grava y arena4 o no, o fracturas, fisuras y canales de disolución. !arece oportuno destacar aquí, que una porosidad alta puede ser una buena cualidad de un acuífero pero que la alta porosidad no significa, al mismo tiempo, la posibilidad de transmitir grandes cantidades de agua. 2&as arcillas, como se dijo, son muy porosas pero a la vez poco permeables4. &as formaciones geológicas que constituyen acuíferos pueden incluirse en uno de estos dos grupos. !rospección !" !#gina B

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i. +cuíferos formados por depósitos no consolidados. ii. +cuíferos formados por rocas consolidadas. &os acuíferos formados por depósitos no consolidados, est#n constituidos por materiales sueltos, fundamentalmente, arenas, gravas o mezclas de ambas de origen geológico muy diverso. Seg(n ;odd el F/O de los acuíferos en e*plotación en el mundo, caen bajo esta categoría. &os acuíferos formados por rocas consolidadas pueden presentarse en: a4 =alizas y dolomías 2fisuradas, fracturadas y
4.4.1.2. T+- :) ;)0- e acuerdo con el grado de confinamiento de las aguas que contienen, los acuíferos pueden clasificarse en cuatro tipos 2ig. >.>4. a4 +cuíferos libres, fre#ticos o no confinados. b4 +cuíferos confinados o artesianos c4 +cuíferos semiconfinados d4 +cuíferos semilibres. &os acuíferos libres son aquellos en que el agua subterr#nea presenta una superficie libre, sujeta a la presión atmosférica, como límite superior de la zona de saturación. Esta superficie libre se conoce como superficie fre#tica y el nivel a que ella se eleva, respecto a otro de referencia, nivel fre#tico. Est# formado en general por un estrato permeable parcialmente saturado de agua que yace sobre otro estrato impermeable o relativamente impermeable. En la mayoría de los casos e*iste solamente un nivel fre#tico, pero en algunos casos, a causa de la presencia de acuicierres o acuitardos de peque)as dimensiones relativas, pueden e*istir acuíferos que se denominan acuíferos colgados con niveles

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fre#ticos

adicionales.

En algunos acuíferos libres compuestos de partículas finas el drenaje por gravedad de los poros con frecuencia puede que no sea instant#neo y, en ese caso, el acuífero entrega el agua un cierto tiempo después de que el nivel fre#tico baja en el mismo. + este tipo de acuífero se les denomina libres con entrega retardada. En los pozos perforados en este tipo de acuífero, el agua se eleva hasta el nivel fre#tico. &os acuíferos confinados o artesianos son formaciones geológicas permeables, completamente saturadas de agua, confinadas entre dos capas o estratos impermeables o pr#cticamente impermeables 2una inferior y otra superior4. En estos acuíferos, el agua est# sometida, en general, a una presión 25


mayor que la atmosférica y al perforar un pozo en ellos, el agua se eleva por encima de la parte superior 2techo4 del acuífero hasta un nivel que se denomina nivel piezométrico. &a superficie imaginaria que representa la carga piezométrica en los distintos puntos del acuífero se conoce como superficie piezométrica. En algunos casos, la superficie piezométrica puede estar por encima del nivel del terreno natural, por lo que un pozo perforado en el lugar fluir# solo, como si fuera un manantial. &os acuíferos confinados se nombran también artesianos, a causa de que en la región francesa de +rtois fue el primer lugar donde se perforaron pozos profundos en acuíferos confinados, alrededor del a)o NC/. 7riginalmente, el término artesiano se aplicaba solamente a los pozos fluyentes, pero en la actualidad, la palabra se aplica a cualquier pozo perforado en un acuífero confinado.

5. DESCRIPCION DE LA ZONA El suelo aluvial es rico en nutrientes y puede contener metales pesados. Estos suelos se forman cuando los arroyos y ríos disminuyen su velocidad. &as partículas de suelo suspendidas son demasiado pesadas para que las lleve la corriente decreciente y son depositadas en el lecho del río. &as partículas m#s finas son depositadas en la boca del río, formando un delta. &os suelos aluviales varían en contenido mineral y en las características específicas del suelo en función de la región y del maquillaje geológico de la zona. El aumento de los ciclos de humedecimiento y secado causan una alta renovación de raíces en el suelo aluvial. &os sistemas de raíces de alfalfa aumentan el flujo de agua y las macroporosidades en los suelos aluviales. Esta propiedad del suelo aluvial es importante en los distintos tipos de cultivos de pasto, arroz, papas, trigo y otros cultivos alimentarios.

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&os contaminantes en los ríos y arroyos que crean un suelo aluvial, tales como metales pesados y minerales magnéticos, crear campos magnéticos en el suelo. &os contaminantes como plomo, zinc y cadmio entran en las vías fluviales de las empresas de fundiciones de plomo, f#bricas y otras fuentes de contaminantes químicos. &os científicos utilizan estas propiedades magnéticas para determinar los niveles de contaminación y las zonas contaminadas y no contaminadas del mapa.El suelo aluvial es rico en minerales y nutrientes, muy fértil y un suelo para una buena cosecha. + menudo contiene grava, arena y limo. &a composición química del suelo depender# del lugar donde se encuentre. &a topografía de la tierra influir# en lo que se escurre en el río que con el tiempo formar# el suelo aluvial.

6.PROCESAMIENTO E INTERPRETACIN DE DATOS 6.1. PROCESAMIENTO DE DATOS El procesamiento de datos consiste en la utilización de filtros para que podamos visualizar los radargramas eficazmente, ya que en la imagen inicial que obtenemos no se observa ninguna estructura o rastro favorable para nuestra interpretación. &a aplicación de filtros radica en que nos ayuda a mejorar de manera vertical y horizontal las trazas que se obtuvieron.

6.2. UTILIZACIN DE FILTROS El soft'are usado en este trabajo nos ofrece los siguientes filtros para poder combinar y hallar nuestro objetivo, la combinación de filtros depende del tipo de estudio realizado, ejemplo zonas de humedad, estudios para delimitar contactos, etc. •

+=

•

+utogain

•

+verage

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=ustom ain

•

= +djustment

•

elete 0ean ;race

•

-"

•

1-"

•

0edian

•

0oving +verage

•

0oving 0edian

•

;hreshold

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;ime ain ;riangular -"

+ partir de los filtros disponibles, seleccionamos y combinamos los m#s apropiados para nuestro trabajo, el resultado fue bueno, pero e*isten zonas donde no se filtró como lo deseado, pero se puede trabajar a partir de estos, los filtros usados para estos son: •

-"

•

+=

•

+verage

•

;riangular -"

6.3 INTERPRETACION DE RESULTADOS DE RADARGRAMAS PROF 2 Y PROF2& RADARGRAMA PROF2

29


"++""+0+ !"7>F

8-&;"7S +!&-=+7S: .-" >.;"-+K5&+" -" 3.+6E"+E B.-" C.+=

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Trabajo Gpr Final - Sergio Luqueoxoxo

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