MÉTODOS DE PROSPECCIÓN GEOFÍSICA La prospección geofísica de don juan es un conjunto de técnicas físicas y matemáticas, aplicadas a la exploración del subsuelo para la búsqueda y estudio de yacimientos de substancias útiles (petróleo, aguas subterráneas, minerales, carbón, etc.), por medio de observaciones efectuadas en la superficie de la tierra. Algunos de los métodos utilizados en la exploración son:
Geofísicos: Estudios sísmicos: Consisten en producir artificialmente ondas sísmicas con una explosión pequeña o el impacto sobre la superficie de un objeto de gran peso (a veces, portado por un camión especial para esta tarea). Estos estudios detectan muy bien la presencia de hidrocarburos. hidrocarburos. Estudios gravimétricos: Son aquellos que consisten en medir la intensidad de la fuerza f uerza gravitatoria de la Tierra, la cual puede cambiar cuando se está en presencia de grandes masas mineralizadas. Estudios magneto métrica: Éstos se basan en medir variaciones en el campo magnético de la Tierra a fin de detectar minerales como la magnetita que alteran el campo magnético. Estudios radiométricos: Consisten en efectuar mediciones de las radiaciones que se emiten desde el interior de la Tierra. Resulta apropiada para detectar la presencia de minerales como el "radio" o el "uranio"
Gravimetría (geofísica)
Para otros usos de este término, véase Gravimetría. véase Gravimetría. La gravimetría consiste en la medición del campo de gravedad. gravedad. Se suele emplear cuando el objeto de estudio es el campo de gravedad o las variaciones de densidad responsables de su variación.
Unidades de medida. La gravedad se suele medir en unidades de aceleración. En aceleración. En el sistema SI sistema SI la unidad de aceleración corresponde a 1 1 metro por segundo al cuadrado (simbolizándose: (simbolizándose: m/s2). También puede expresarse en las unidades propias del campo gravitatorio, es decir en [Fecha]
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Newton por kilogramo (N/kg). Otra unidad empleada, sobre todo en gravimetría, es el gal que equivale a 1 centímetro por segundo al cuadrado (cm/s2). Gravímetros.
Un péndulo simple puede ser empleado como instrumento de medición de la aceleración de la gravedad. Los instrumentos empleados para realizar mediciones de la gravedad se denominan gravímetros o gradiómetros. La mayor parte de los gravímetros emplean resortes cuyo efecto se opone a la fuerza de gravedad que actúa sobre una masa. Existen dos clases de gravímetros: Gravímetros absolutos: permiten conocer el valor de g directamente mediante la determinación de una longitud y/o un tiempo. Los primeros instrumentos absolutos fueron de tipo pendular, actualmente son de caida libre. Gravímetros relativos: estos instrumentos únicamente permiten conocer la diferencia relativa de g entre dos puntos o entre dos tiempos. Péndulos Son los gravímetros más antiguos y pueden ser tanto relativos como absolutos.
Péndulo matemático Artículo principal: Péndulo simple Un péndulo matemático es un péndulo ficticio. Está formado por una masa puntual m sujeta por un hilo de masa despreciable y longitud l, que puede oscilar sin fricción en torno a su punto de suspensión o pivote. El movimiento de la masa está restringido a describir un arco circular alrededor del punto de equilibrio. La coordenada para un punto de la trayectoria es
, donde
es el ángulo de deflección del
hilo.
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La atracción de la gravedad g ejerce una fuerza sobre la masa. Si la masa no se encuentra en equilibrio existirá una componente tangencial
dirigida hacia la
posición de equilibrio. La aceleración de la masa se puede obtener derivando dos veces
. La ecuación de movimiento resulta:
donde se utilizó la aproximación para ángulos pequeños. Esta ecuación corresponde a la
de
un oscilador
es frecuencia
armónico.
Su
solución
general
. En este caso es importante la expresión de la que es la base de las mediciones de gravedad:
Por lo tanto es posible conocer el valor de g simplemente conociendo la longitud del péndulo y su período de oscilación:
Una determinación de g llevada a cabo de esta forma representaría una medición absoluta. A partir de esta expresión es posible estimar los errores absolutos y relativos al calcular g. El error absoluto será:
El error relativo estará dado por:
Si se desea incluir en la expresión de g la deflexión inicial despreciados los términos no lineales en
, no deben ser
. La forma de resolver esta
última ecuación incluyendo los términos no lineales es mediante integrales elípticas. El período de oscilación resulta: [Fecha]
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Sismología
La sismología o seismología (del griego seísmos = sismo y logos= estudio) es una rama de la geofísica que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas mecánicas (sísmicas) que se generan en el interior y la superficie de la Tierra. Estudia el fenómeno de los temblores que ocurren en nuestro planeta Tierra. Sus principales objetivos son:
El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna;
El estudio de las causas que dan origen a los temblores;
La prevención de daño.
La sismología incluye, entre otros fenómenos, el estudio de maremotos y marejadas asociadas (tsunamis) y vibraciones previas a erupciones volcánicas. En general los terremotos se originan en los límites de placas tectónicas y son producto de la acumulación de tensiones por interacciones entre dos o más placas. La interpretación de los sismogramas que se registran al paso de las ondas sísmicas permite estudiar el interior de la tierra. Oceanografía
(Redirigido desde «Oceanología»)
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Imagen por satélite de los fondos océanicos. La oceanografía es una rama de la geografía que estudia los mares y océanos y todo lo que se relaciona con la hidrosfera, es decir, estructura y dinámica de dichos cuerpos de
agua,
incluyendo
todo
lo
relacionado
con
ellos,
desde
los
procesos biológicos, físicos, geológicos y químicos que se dan en ellos. La misma ciencia es llamada también en español con las expresiones ciencias del mar, oceanología y ciencias marinas y se puede dividir en algunas ramas por motivos metodológicos, atendiendo al énfasis del estudio, por ejemplo oceanografía física, biológica, química, etc. La palabra oceanografía (del griego ωκεανός, "océano" y γραφειν, "describir" o "representar gráficamente") fue acuñada por primera vez en el año 1584, del francés océanographie, pero tuvo una vida corta. En el año 1880 retorna al alemán como Oceanographie. En esa misma época surgen correlativamente en otras
lenguas oceanography,
en inglés; oceanografía,
en español.
En
la
lengua portuguesa, la palabra oceanografía aparece al final del siglo XIX. La formación de la palabra es basada en el vocablo geografía y responde al origen científico del cual proviene la disciplina. Sobre el modelo de la palabra geología se encuentra oceanologia, registrada por primera vez en la lengua inglesa - oceanology en 1864. Aunque algunos la definen más completa por oceanología, la forma que ha ganado más popularidad es oceanografía.
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Origen del nombre La palabra oceanografía (del griego ωκεανός, "océano" y γραφειν, "describir" o "representar gráficamente") fue acuñada por primera vez en el año 1584, del francés océanographie, pero tuvo una vida corta. En el año 1880 retorna al alemán como Oceanographie. En esa misma época surgen correlativamente en otras
lenguas oceanography,
en inglés; oceanografía,
en español.
En
la
lengua portuguesa, la palabra oceanografía aparece al final del siglo XIX. La formación de la palabra es basada en el vocablo geografía y responde al origen científico del cual proviene la disciplina. Sobre el modelo de la palabra geología se encuentra oceanologia, registrada por primera vez en la lengua inglesa - oceanology en 1864. Aunque algunos la definen más completa por oceanología, la forma que ha ganado más popularidad es oceanografía.
Ramas de la oceanografía Existen cuatro ramas principales de la oceanografía: oceanografía biológica, oceanografía física, oceanografía geológica y oceanografía química. Oceanografía biológica La Oceanografía Biológica, que no es lo mismo que la Biología marina, estudia todos los organismos marinos y su relación con el medio ambiente.
Oceanografía pelágica: Estudia los procesos biológicos del piélagos, las aguas abiertas del océano, lejos de la costa y fuera de la plataforma continental.
Oceanografía nerítica: Estudia los procesos biológicos del mar cercano a la costa que se encuentra cubriendo a la plataforma continental.
Oceanografía bentónica: Estudia los procesos biológicos que ocurren sobre la superficie del fondo marino.
Oceanografía demersal: Estudia los procesos biológicos que ocurren sobre el fondo marino. Término usado especialmente en pesquerías.
Oceanografía física Estudia los procesos físicos que ocurren en el mar, tales como la mezcla (difusión molecular y turbulenta de las propiedades del agua de mar), las corrientes, las mareas y el oleaje.
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Oceanografía descriptiva: Describe la distribución y características de las masas de agua en los océanos. Constituye la contraparte marina de la hidrografía continental.
Oceanografía dinámica: Estudia el movimiento del agua de los océanos y sus causas.
Oceanografía meteorológica: Es la rama de la oceanografía física que estudia a las interacciones entre la atmósfera y los océanos.
Paleomagnetismo
Registro de los cambios de polaridad magnética en las rocas de lfondo oceánico en expansión. Nótese la simetría a cada lado de la dorsal. El Paleomagnetismo es la disciplina que, enmarcada dentro del Geomagnetismo, se encarga del estudio del campo magnético de la Tierra (o de cualquier otro cuerpo planetario) en el pasado. El hecho de que se pueda estudiar el pasado de un campo potencial, se debe a que el campo geomagnético al contrario de otros campos, como elgravitatorio, puede quedar grabado en las rocas a través de varios procesos físicoquímicos. Este proceso ha permitido una mejor comprensión de los mecanismos de generación del campo geomagnético de origen interno y sus características, así como de la historia del planeta. Entre los posibles mecanismos de adquisición de remanencia magnética, la más característica es la remanencia térmica o termorremanencia (TRM, Termal Remanent Magnetisation). Cuando un material está sometido a altas temperaturas por encima del punto de Curie, los minerales ferromagnéticos contenidos en el material cambian su estado magnético, pasando a ser súperparamagnéticos (mientras que los minerales antiferromagnéticos, no). En este estado, un campo magnético pequeño (como lo es el c.m.t., cuya intensidad máxima no alcanza las 60 microT) es capaz de orientar los momentos magnéticos atómicos de los minerales en concordancia direccional masiva. Cuando el material se enfría por debajo de la temperatura de bloqueo (que depende del tamaño de grano) la imanación inducida se bloquea, adquiriendo el material una magnetización característica de causas térmicas (por termorremanencia). Esta remanencia es muy estable y sólo desaparece cuando se calienta nuevamente el [Fecha]
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material a temperaturas mayores que la de Curie o se le aplica un campo magnético particularmente intenso. Entre los más importantes descubrimientos gracias al paleomagnetismo podemos citar el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra (deriva continental). El hecho de que en algunos lugares existan estructuras geológicas donde la imanación registrada está orientada hacia el Polo Sur Geográfico, indica que el campo magnético de la Tierra sufre periódicas inversiones. En 3,6 millones de años ha habido 9 inversiones de la posición de los polos magnéticos. El ritmo de inversiones magnéticas es caótico, ya que no se rige por ninguna ley física. Estas inversiones suelen completarse en varios miles de años; siendo sus causas completamente desconocidas. En el proceso de inversión además de disminuir la intensidad magnética, hay una coincidencia con cambios climáticos de escala global. Las anomalías magnéticas son las alteraciones en los valores de la intensidad del campo magnético terrestre, producto del magnetismo propio de algunas rocas que se encuentran en la corteza terrestre.
Geotermia (Redirigido
desde «Geotermometría»)
La geotermia es una rama de la ciencia geofísica que se dedica al estudio de las condiciones térmicas de la Tierra. Uno de los frutos de la técnica más notables, es la extracción de la energía geotérmica.
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es la energía termal acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de alta presión, sistemas de vapor o de agua caliente, así que en rocas calientes. La energía termal usada consiste en parte de la corriente permanente de calor desde el núcleo de la tierra, a través del manto y hasta la superficie, dónde la energía está desprendido a la atmósfera. La otra parte forman procesos de desintegración radiactiva que suceden naturalmente en el manto y liberan energía. Geotermia es una palabra de origen griego, que deriva de "geos" que quiere decir tierra, y de "thermos" que significa calor: el calor de la tierra. Se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica o calor útil para el ser humano. La climatización geotérmica es un sistema de climatización (calefacción y/o refrigeración) que utiliza la gran inercia térmica (temperatura constante, dependiendo de los diferentes lugares, desde 10 a 16 °C) del subsuelo poco profundo. Se utiliza una bomba de calor que es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro según se requiera. Su funcionamiento es muy similar a un aire acondicionado tradicional que funciona para frío o como calefacción. El subsuelo suele estar a un temperatura neutra durante todo el año (más fresco en verano que el aire y más templado en invierno), con lo que el rendimiento de la bomba de calor es muy alto al necesitar menos trabajo para realizar la trasferencia de energía
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HISTORIA DE LA PROSPECCION GEOQUIMICA Algunas de las técnicas de prospección geoquímica, son tan antiguas, que se remontan a la Prehistoria con los primeros descubrimientos de gemas y del oro mediante la técnica de prospección aluvionar a la batea. No obstante, fueron griegos y principalmente los romanos los que institucionalizaron el método como sistemático para la prospección del oro y otros metales. No es hasta el final de la Edad Mediaalbores del Renacimiento, cuando Agrícola, en el “De re Metalica” nos presenta ciertas
indicaciones hidroquímicas y geobotánicas al relacionar la presencia de metalizaciones, por los efectos tóxicos que los metales en aguas producción a las plantas y el deterioro del ambiente en general. En el siglo XX, los métodos y técnicas en prospección geoquímica, tienen su origen principalmente en la antigua URSS y en los países escandinavos con Vernadsky (1924); Fersman (1934); etc., mediante sus trabajos de determinación de aureolas primarias y secundarias y los primeros trabajos sobre biogeoquímica y geobotánica. El desarrol o y puesta a punto de técnicas analíticas de mejor sensibilidad tales como la colorimetría, fluorescencia de R.X, etc. así como métodos analíticos de extracción selectiva en la década de los 30, puso los cimientos de la moderna prospección geoquímica. El gran desarrol o de la prospección geoquímica, no obstante se inicia en los países anglo-sajones de la mano de los grandes “trust mineros” y servicios geológicos nacionales, finalizada la I Guerra Mundial, tal como nos lo indica Govet (1977) y 1986; Boyle (1979) y Plant et al (1988). Así lo constata “The Association of Applied Geochemists” que recopila más de 13.000 trabajos publicados en revistas y libros, en
su mayoría en Ingles, desde 1900 hasta 2003 (figs 1.1, 1.11, 1.12 y 1.13). Del resto de trabajos en forma de informes o publicaciones en ruso y en el chino, solo nos han l egado algunos pocos y no siempre los de mayor impacto. La mayor diferencia según Govet (1986) entre los dos períodos pre-1952 y post 1952 es que en el primero más del 30% de las publicaciones se desarrol aron sobre temas de biogeoquímica con tan solo un 10% en el segundo período y el o era debido a las traducciones sobre trabajos Escandinavos y Soviéticos. En cuanto a los trabajos publicados entre 1972-1982, el 16,8%, corresponden a la industria; el 40,5% a los servicios geológicos estatales y regionales y un 42,8% a las universidades. El gran desarrol o alcanzado a partir de 1945 se debe, por una parte a las perspectivas de desarrol o y demanda de la industria de una gran variedad de metales, que los yacimientos activos no podían satisfacer a medio y largo plazo sobre la demanda, y
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por otra parte al desarrol o de materiales de laboratorio tales como polietileno, resinas inter cambiadoras, etc., que permitían un mejor muestreo y análisis. Un mejor desarrol o en las técnicas analíticas tanto en lo referente a niveles de detección como en rapidez en la obtención de datos, tales como la EAA; EE; INAA; ICP-OS e ICP- MS; FRX; Electrodos Específicos; Colorimetría; Fluorimetría; Cromatografía de gases, etc.; así como el desarrol o de técnicas informáticas que permitían una mejora en calidad y una mayor rapidez en los tratamientos estadísticos. Por otra parte incidir en una mejora de la infraestructura geológica tanto cartográfica como de conocimientos así como el transporte (vehículos todo terreno, helicópteros, etc.), que permitían un mejor acceso da zonas vírgenes (Boyle op. citada). La geoquímica ambiental sería la parte de la geoquímica que no tan solo sintetizaría el papel sobre los materiales naturales y sus consecuencias sobre el ambiente, sino también los efectos y sus consecuencias que los elementos químicos de origen antrópico, darían lugar sobre el entorno. Este papel, de manera general puede sintetizarse de forma gráfica en el denominado “Paisaje Geoquímico” (Fig.1.2 y
Fig.1.3), cuyo objeto tendría como finalidad, la de obtener modelos matemáticos para determinar, si los elementos químicos que actúan sobre éste, son de origen natural o antrópico, predecir su comportamiento y en su caso sus efectos o consecuencias, y diseñar las medidas correctoras apropiadas.
LA GEOQUIMICA APLICADA La geoquímica ambiental (fig.1.2), Es definida por Fortescue (1980), como la geoquímica aplicada a los efectos antrópicos o policía medioambiental. Esta debería ampliar sus objetivos, englobando a la Prospección Geoquímica y a la Geoepidemiología y redefinirse como “Geoquímica aplicada al medio ambiente”.
El interés sobre la geoquímica del oro lo muestra los mas de 900 trabajos publicados entre 1900 y 1994 (sin contabilizar los de la antigua URSS), la mayor parte de los cuales se hallan ubicados en la década de los 80-90 (Fig.1.1).
Introducción a la geoquímica del Oro. El oro, de símbolo químico Au, ocupa el lugar 79 en la tabla periódica y se sitúa entre el platino y el mercurio; pertenece al grupo IB del Sistema Periódico, junto con el cobre y la plata. Es un metal moderadamente blando, muy dúctil y maleable, buen conductor del calor y de la electricidad.
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AMBITO DE APLICACIÓN DE LA PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA:
LA PROSPECCION GEOQUIMICA EN LA PROSPECCION MINERA La prospección geoquímica, es una de las principales herramientas de la prospecciónMinera y en el reconocimiento, tanto de las provincias geoquímicas como de las Provincias metal genéticas de las que derivan (Figura 1.6).En consecuencia la prospección geoquímica se aplica en todas las fases de la Prospección minera (Figura 1.5), desde la prospección a nivel estratégico hasta en laValoración de un yacimiento (Figuras 1.7, 1.8 y 1.9) y una miscelánea reflejada en la Figura 1.10. El gran desarrollo o de sus métodos, tiene lugar a partir de la década de los 70 del Siglo XX (figuras 1.11, 1.12 y 1.13 y Tabla 1.1), en paralelo con el desarrollo de la prospección minera.Boyle, op. citada, estima en unos 100.000 km2, las anomalías detectadas y delimitadas en los cuatro continentes desde 1957-1977 con la localización de unos 150 cuerpos mineralizados y unos 80.000 km2 con más de 220 cuerpos mineralizados en la URSS.En la década de los noventa y en el dos mil, estas cifras se han duplicado según AAG(Association of Applied Geochemists). En el 2008 y debido a la gran [Fecha]
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demanda de minerales como son el uranio, minerales preciosos y minerales base, las empresas de exploración han saturado los laboratorios de análisis geoquímico con muestras de suelos, rocas y vegetación. (Fuentes de AAG).
Figura 1.5. Las fases de la prospección minera. Los costos y en consecuencia los riesgos aumentan a medida que se avanza en la investigación siendo inversamente proporcional a la superficie investigada o prospectada.
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