¿Que es la Tomografía de Resistividad Eléctrica?

Topografía / Tomografía de resistividad eléctrica

El objetivo principal de la topografía de resistividad eléctrica es determinar la presencia de ciertos materiales, ya sean minerales, petróleo, agua u otra sustancia debajo de la superficie de la tierra. En este esfuerzo, se pueden utilizar múltiples herramientas, incluido el coeficiente de anisotropía y la polarización inducida.

Coeficiente de anisotropía

La anisotropía es la dependencia direccional de una determinada característica de un elemento, incluida su resistividad eléctrica. En términos de resistividad eléctrica, existe un coeficiente de anisotropía. Este coeficiente se utiliza para determinar hasta qué punto la resistividad eléctrica del material debajo de la superficie de la tierra depende de su dirección. En concreto, el coeficiente de anisotropía especifica en qué medida la resistividad de un material es mayor perpendicular a la línea de estratificación que paralela a ella.

Polarización inducida

La polarización inducida es un fenómeno examinado junto con la resistividad eléctrica. Se evalúa enviando una corriente eléctrica a la tierra y examinando la caída de la carga que resulta del flujo de esta corriente a través de un material. Una vez que se ha creado y evaluado la polarización inducida, este factor se puede utilizar para predecir las propiedades de resistividad de una capa o región determinada del subsuelo de la Tierra.

Interpretación de datos de campo de resistividad

Si bien la resistividad es una faceta esencial de las capas subterráneas de la tierra y se puede obtener fácilmente a través de varios métodos, la interpretación de los resultados del estudio de resistividad eléctrica puede ser cualquier cosa menos sencilla. Los principios de equivalencia, supresión y autopotencial, junto con otros factores, pueden conducir a interpretaciones inexactas si los investigadores no son cuidadosos. Algunos expertos afirman que los levantamientos de resistividad eléctrica nunca deben usarse como prueba definitiva para análisis cuantitativos.

Equivalencia y supresión

Un fenómeno relacionado con la resistividad eléctrica es el principio de equivalencia. Esto ocurre cuando diferentes tipos de materiales tienen esencialmente la misma resistividad. En otras palabras, pueden suprimir las corrientes eléctricas al mismo ritmo. Este es un concepto conocido como ”equivalencia de conductancia” y ocurre cuando dos materiales tienen la misma relación entre su resistividad y su espesor. El resultado es que múltiples modelos de resistividad coinciden con precisión con los datos recibidos. Esta circunstancia puede requerir el análisis de datos externos para determinar qué materiales están presentes en el subsuelo.

Otro principio importante en la interpretación de los datos de resistividad eléctrica es la supresión. Este principio establece que cuando una capa intermedia es lo suficientemente pequeña, su resistividad es esencialmente superada por las resistividades de las capas por encima y por debajo de ella. Esta capa debe tener un nivel de resistividad entre los de arriba y los de abajo. La supresión también puede ocurrir cuando la resistividad de una capa intermedia está muy cerca de cualquiera de sus capas limítrofes.

Autopotencial

El autopotencial es un proceso externo que a menudo se usa junto con estudios de resistividad eléctrica. En su mayoría, los investigadores utilizan análisis de autopotencial para determinar la presencia de minerales o agua subterránea. Este método incluye colocar un cable en el suelo conectado a dos electrodos. Una máquina conectada a estos electrodos examina las diferencias en sus voltajes. Después de una serie de lecturas, un investigador puede detectar una anomalía bajo la superficie de la tierra si las diferencias de voltaje se alteran significativamente en una región del área de investigación. Mientras que la mayoría de las anomalías causan diferencias de varios milivoltios, la presencia de minerales puede resultar en anomalías de cientos de milivoltios.

La causa del autopotencial es una polaridad en los materiales que están causando la anomalía. Esencialmente, el análisis de autopotencial se utiliza para detectar sitios de almacenamiento de energía eléctrica natural.

Medición de campo en geofísica

El estudio de la topografía de resistividad eléctrica está conectado con la investigación de campos eléctricos en geofísica. Los campos de medición son habilitados por instrumentos tales como:

• Imágenes eléctricas

• Levantamientos y mapeo electromagnético

• Inductores electromagnéticos como electrodos

Una vez que los investigadores conocen la naturaleza de un campo eléctrico, pueden comenzar a examinar regiones específicas de estos campos usando resistividad eléctrica y otras técnicas.

Aplicación de topografía de resistividad eléctrica

La topografía de resistividad eléctrica también se puede utilizar en tareas topográficas generales. A través de la resistividad eléctrica, los topógrafos pueden comprender las propiedades físicas de las capas del subsuelo bajo el suelo que están inspeccionando. Pueden entender cuánta agua está contenida en el suelo o cuáles podrían ser los posibles efectos de una estructura construida en el medio ambiente. Todos estos puntos de datos se pueden determinar sin destrucción física del suelo. Si bien los valores de resistividad eléctrica específicos no pueden interpretarse definitivamente como una sustancia de cierta naturaleza, las tendencias y la corroboración con otros tipos de datos pueden llevar a los investigadores a hacer predicciones informadas sobre los tipos de materiales que se pueden encontrar en varios niveles del subsuelo. Por lo tanto, pueden comenzar la construcción de edificios, operaciones mineras, recuperación de agua y otros proyectos.

Resumen de la lección

El levantamiento de resistividad eléctrica es el proceso de enviar una carga a través de diferentes capas del subsuelo de la tierra para determinar la presencia de ciertos materiales debajo de la superficie de la tierra. Los investigadores examinan la resistividad de ciertas capas para formular hipótesis sobre qué materiales podrían causar ciertas tendencias de resistividad. Una de las herramientas matemáticas utilizadas para analizar la resistividad es el coeficiente de anisotropía. Esto se utiliza para determinar las variaciones de la resistividad eléctrica de una capa específica. La anisotropía es la dependencia direccional de la resistividad de una capa. Los investigadores utilizan otro método, la polarización inducida, enviando una corriente a la tierra y examinando la descomposición de la carga resultante.

Para complicar la interpretación de la resistividad eléctrica están los principios de equivalencia y supresión. La equivalencia ocurre cuando múltiples materiales y/o tienen la misma resistividad. Esto puede causar dificultades para determinar el material exacto en una capa. El principio de supresión ocurre cuando la resistividad de una capa intermedia no tiene importancia por las resistividades de las capas por encima y por debajo de ella.