Cascade Soluciones Ópticas
1 Deacon Place, St. Albert, Alberta, Canada T8N 6S5
(780) 705-7721
info@cascadeimaging.ca

Conductividad - Electromagnética en Dominio de Frequencia

Concentraciones iónicas subterráneas (o sea sal) afectan mucho la conductividad del terreno. Así que distribuciones de tierra conductiva se pueden delinear con métodos de inducción electromagnética en dominio de frecuencia, conocidos como una prospección EM. En aplicaciones petrolíferas, los iones tienen la tendencia de extenderse más allá de los hidrocarburos relacionados. Por tanto, es normalmente posible determinar los límites máximos del impacto por medio de una prospección EM.

Una bobina transmisora en el instrumento emite un campo electromagnético que oscila e induce corrientes remolinos en la tierra. Corrientes remolinos debajo de la superficie producen un campo electromagnético secundario acoplado con el campo principal. Una bobina receptora mide las magnitudes del campo secundario que son relacionadas a un volúmen de conductividad subterránea e indirectamente corresponden a concentraciones iónicas.

Los instrumentos miden dos componentes de la reacción secundaria. El primero, y usado más frecuentemente, es la fase en cuadratura que es relacionada a la conductividad aparente. La conductividad aparente quiere decir que las medidas no representan directamente la conductividad subterránea real en estratos específicos sino que proporcionan un promedio en volumen de varios estratos dependiendo de algunos fenómenos electromagnéticos descritos abajo.

El componente segundo es la fase en línea. Propiedades de reactancia eléctrica en la tierra, tal como capacitancia e inductancia, ajustan la fase del campo secundario. Magnitudes de fase en línea corresponden a estos ajustes y representan la susceptibilidad magnética (una propiedad de metales). Los instrumentos no son diseñados para detectar metales; sin embargo, la medición en línea ayuda para distinguir entre concentraciones iónicas y reacciones de metal enterrado. Esta característica es útil en algunas aplicaciones tal como evaluaciones de vertederos enterrados. Cuando la detección de metal es el objetivo de la investigación, sin embargo, métodos en el dominio de tiempo deben ser utilizados.

Abajo aparece información de la instrumentación que nosotros utilizamos. En nuestra experiencia, Geonics fabrica los aparatos de conductividad más duros en el mercado. Todavía no hemos encontrado condiciones climáticas que nos impiden de conseguir resultados.

Los instrumentos reaccionan casi linealmente menos de cien milisiémenes por metro. Reacciones más de estos niveles normalmente son causadas por fuentes artificiales, salvo de vez en cuando en áreas de terreno salino natural. El distinguir entre impactos antropogénicos (es decir de origen humano) y tendencias naturales requiere interpretación de la forma, el estilo, y la magnitud. Las magnitudes de reacción son relativas y deben ser comparadas a valores del fondo (es decir que ocurren naturalmente). Los niveles del fondo varían mucho y dependen de geología local. Tierra fina, arcillosa o sedimentaria es más conductiva que tierra gruesa, seca o arenosa, grava o terreno pedregoso. Hay que extender los límites de la prospección tan ancho para determinar los valores del fondo e identificar las tendencias naturales.

La profundidad efectiva de penetración, o la profundidad superficial, se defina en la electromagnética como la distancia donde la densidad de corriente, debido a un campo alterno, llega a menos de 1/e (o casi un tercero) de la intensidad a la superficie. Puesto que la extensión del campo es infinita teoréticamente, la profundidad superficial aproxima la región donde la mayoría de la reacción se encontrará. Es determinada mayormente por la frecuencia operativa y la distancia entre la bobina trasmisora y la bobina receptora. Juntos, la configuración de las bobinas y la frecuencia del instrumento son diseñadas para alcanzar ciertas profundidades. Sin embargo y en general, la conductividad terrenal le afecta mucho a la profundidad superficial. (Conductividades más altas disminuyen la penetración del campo.) Los instrumentos, en cuanto a la profundidad entonces, detectan los principios de estratos conductivos en vez del alcance. La prospección EM lateral provee muy poca información sobre profundidades.

Es más, un principio llamado equivalencia sugiere que las distribuciones conductivas a profundidades diferentes pueden producir reacciones equivalentes. Conductores pequeños a poca profundidad, por ejemplo, imitan conductores grandes más profundos. El comparar los resultados de instrumentos múltiples que alcanzan distancias diferentes ayuda en la interpretación generalizada de profundidad. Sin embargo, el sondeo conductivo vertical es la mejor manera para delinear distribuciones de profundidad. Junto con una prospección electromagnética, el sondeo vertical brinda información volumétrica de alta calidad sobre distribuciones tridimensionales.

Hay un intercambio muy conocido entre la profundidad de la investigación y la resolución de la imagen. Es un fenómeno de los campos electromagnéticos. Aún que herramientas existen para alcanzar profundidades hasta sesenta metros abajo, huellas tan grandes no son prácticas en general, ni son necesarias las profundidades para aplicaciones típicas del medioambiente.

EM31 de Geonics

EM38 de Geonics

Estableciendo el Precedente en la Geofísica Medioambiental