MÉTODOS ELECTROMAGNÉTIC EL ICO OS
Méto étodos dos Ele Electro ctromag magnét néticos icos (EM (EM)) * Los metodos electromagneticos son usados para medir la conductividad electrica de los materiales del subsuelo. * Se fundamentan en el supuesto de que en el subsuelo existe un cuerpo conductor de la electricidad que sometido a un campo magnetico genera una corriente que a su vez crea un campo magnetico secundario que permite su localizacion.
Métodos Electromagnéticos (EM) Este tipo de prospecciones se realizan con dos bobinas de cobre: una llamada bobina Transmisora y otra bobina Receptora separadas a una distancia determinada. Se aplica una corriente alterna sobre la bobina trasmisora creando un campo magnético alterno llamado campo primario, que a su vez se transmite por todas partes incluido al subsuelo. Este campo magnético alternativo induce una corriente alterna a través del conductor creando un nuevo campo magnético llamado campo secundario. Lo que la bobina receptora recibe es la combinación del campo primario y secundario. Ambos campos magnéticos a su vez inducen una corriente alterna a través de la bobina receptora. Esta corriente es medida la cual es usada para determinar la intensidad del campo campo magnético combinado y la conductividad eléctrica en el punto donde se ha producido la medición.
Métodos Electromagnéticos Respuesta ¿De qué depende? La intensidad de las corrientes inducidas depende, entre otros factores, de la resistividad electrica del conductor en cuestion y de la frecuencia del campo primario. Generalmente, las corrientes son tanto mas intensas cuanto menor sea la resistividad y mayor la frecuencia.
Métodos Electromagnéticos Que se puede prospectar - El Grafito, Pirrotina, Pirita, Calcopirita, Galena, Magnetita y Arsenopirita son adecuados para la prospeccio electromagnetica por ser buenos conductores electricos (es decir poseen muy baja Resistividad). - En cambio la Hematita, Blenda, Braunita y Cromita son casi aislantes. En este caso las menas de estos minerales solo seran detectables electromagneticamente si contienen, en cantidad suficiente, algun mineral accesorio de Resistividad electrica baja, por ejemplo si las menas de Blenda contienen diseminaciones de Pirita o galena.
Métodos Electromagnéticos ¿Que otros rasgos producen anomalias Electromagneticas? Las anomalias electromagneticas pueden tambien estar producidas por Fallas, Fracturas en la base rocosa, zonas de trituracion y fisuras con agua conductora, Filoncillos conductores, etc., que aunque son conductores sin valor comercial pueden tener relacion indirecta, en algunos casos, con yacimientos explotables.
Métodos Electromagnéticos ¿Que cosas pueden dar indicaciones artificiales? -Es frecuente encontrar indicaciones artificiales en la proximidad de lineas telefonicas, alambrados, tuberia, lineas electricas, ferrocarriles, etc. - Por regla general, son faciles de reconocer por sus caracteristicas: zonas largas, rectas y estrechas donde el campo electromagnetico toma valores muy altos.
Profundidad de Investigacion Los factores principales que influyen en la profundidad hasta la cual un sistema electromagnetico puede "ver" son: 1. Efecto Instrumental: a) Sensibilidad del registro b) Separacion entre Bobinas c) Altura de vuelo d) Frecuencia 2. Efectos Superficiales 3. Condiciones Geologicas: Geometria y profundidad del cuerpo.
Ejemplos - La penetracion es mayor cuanto mas alta es la sensibilidad del Registro. - la penetracion crece con la separacion entre Bobinas. - En igualdad de las restantes condiciones, a menor altura de vuelo mayor profundidad de investigacion. - Los sistemas de Frecuencia mas baja tienen mas penetracion que los de alta Fecuencia. - Pero la penetracion no depende demasiado criticamente de la Fecuencia dentro de la banda de baja Frecuencia.
- Cuando una onda electromagnetica se propaga a traves del terreno, su energia es absorvida continuamente por las rocas, a causa de la conductividad electrica de estas. - Entonces, cuanto mas profundo se halle un cuerpo, menos energia quedara disponible para su excitacion. Esto es solo parte de lo que ocurre, puesto que las senales que retornan del mineral tambien pierden su energia en el medio circundante antes de alcanzar la superficie. - Cuanto mas baja sea la Resistividad de la roca encajante, o mas alta la frecuencia de ondas, mayor sera la absorcion de energia y menor la penetracion en profundidad. En condiciones geologicas normales, para la prospeccion minera se utilizan frecuencias menores a 3000 Hz (wavelength=100km) o 4000 Hz (1/s), pero los valores mas adecuados son los comprendidos entre 500 Hz (Lambda=600km) y 2 c/s (wavelength=150km).
- Pero si las capas superficiales son muy buenas conductoras (en caso de ser Arcillas, Pizarras Arcillosas, Suelos encharcados, etc.) puede ser necesario utilizar frecuencias tan bajas como 100c/s (wavelength=3000km), e incluso asi la prospeccion puede resultar dificil o directamente imposible, como ocurre donde las agua saladas apantallan a los conductores situados por debajo, y causan por si mismas anomalias muy intensas.
Clasificación de los Métodos
Electromagnéticos A.
Sistemas para prospección ter restr e 1. Metodo electromagnetico en el Dominio
del Tiempo (TDEM) o de Transmisor Fijo (TF) 2. Metodo electromagnetico en el Dominio de la Frecuencia (FDEM)
B.
con Transmisor Movil (TM).
Sistemas para prospección aérea 1.
Bobinas a la misma altura de vuelo
2. Bobinas a difer entes altur as de vuelo
A. Sistemas para prospección terrestre 1.Métodos con la fuente fija (TF) a) b) c) d) e)
Método de inclinación de campo (*) Método de Biele-Watson Método de dos cuadros o bobinas para comparación de amplitudes Método de Sundberg o del compensador, para medición de las componentes real e imaginaria. Método de Turam, para medición de la razón de amplitudes y de diferencia de fases.
(*) Este método puede en rigor utilizarse con el emisor móvil y el receptor fijo.
2. Métodos de emisor y receptor móviles (TM) (sólo se indican las tres más utilizadas)
a) Bobinas coplanares horizontales b) Bobinas coplanares verticales c) Bobinas coaxiales verticales
El método Electromagnetico de Turam El metodo se debe al sueco Helmer Hestrom, "dos bobinas". Emisor fijo, Receptor movil
Este metodo se basa en la teoria de induccion de campos electromagneticos originados por el flujo de corrientes alternas a traves de cables largos largos o espiras de gran extension (Transmisores). Las mejores respuestas se obtienen cuando se presenta un contraste bastante fuerte en la conductividad entre la roca encajonante y la estructura mineralizada, especialmente cuando dichas estructuras no son horizontales y estan formadas por una mineralizacion masiva y homogenea de sulfuros metalicos. Tambien se obtienen buenos resultados en la localizacion de cuerpos de Grafito y Magnetita, asi como tambien en Fallas con minerales arcillosos con humedad.
Ejemplo de trabajo En este procedimiento se utilizan dos bobinas exploradoras idénticas, separadas una distancia fija. Con ellas se mide la relación entre las amplitudes y la diferencia de fase entre los dos campos electromagnéticos captados por las bobinas, en tanto éstas van siendo colocadas sucesivamente sobre las estaciones de un perfil. Como habitualmente las bobinas se mantienen horizontales, el dispositivo de medición compara las componentes verticales de los campos electromagnéticos. Las mediciones por el método Turam pueden utilizarse para la obtención de las componentes real e imaginaria del campo electromagnético.
B. Sistemas para prospección aérea 1. Bobinas a la misma altura de vuelo (separación fija) a) Bobinas coplanares verticales b) Bobinas coaxiales verticales. Ejemplo: Canadian AeroService S55
c) Campo rotativo. Ejemplo: DIGHEM III y IV
2. Bobinas a diferentes alturas de vuelo a) Frecuencia única b) Dos frecuencias c) Pulsos
Aplicaciones
GEOLOGIA Detección de cuerpos conductivos (sulfuros masivos) Detección de fallas Detección de intrusiones salinas en acuiferos Contactos y buzamientos entre capas de distinta conductividad electrica, determinacion de profundidad y espesor de rellenos MEDIO AMBIENTE Localización de bidones y/o depósitos enterrados Detección de plumas de contaminación Localización de servicos enterrados Delemitación de vertederos ARQUEOLOGÍA Localización de estructuras antiguas Localización de cementerios Vestigios ancestrales OBRA CIVIL Localización de servicios conductores metálicos Localización de servicios magnéticos Detección de cavidades y fisuras del terreno Control de mallazo metálico • •
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