Tema 01_La Ciencia Geofísica

8/8/2019 Tema 01_La Ciencia Geofísica

http://slidepdf.com/reader/full/tema-01la-ciencia-geofisica 1/12



Cátedra de Geofísica Aplicada, U.N.P.S.J.B., Chubut, Argentina.Tema 1 La Ciencia Geofísica Chelotti, L., Acosta, N., Foster, M., 2009.

2

“Standing on the shoulders of Giants” Isaac Newton

LA CIENCIA GEOFÍSICA

La Geofísica(etimológicamente, del griego, naturaleza de la Tierra) es la ciencia que estudia loscampos físicos vinculados a nuestro planeta. Es decir, que estudia la Tierra mediante métodos de lafísica, de carácter indirecto, a fin de conocer su evolución y características actuales (geofísicapura) y también como herramienta de prospección de recursos (geofísica aplicada). Puedenmedirse directamente los campos físicos naturales (gravedad, magnetismo, radioactividad,geotermas, etc.) o generarse campos artificiales por emisión de electricidad, energía sísmica, etc.,para así obtener mediciones más efectivas a los fines exploratorios.

Algo de Historia:En la antigua Grecia encontramos los primeros estudios rigurosos sobre la Tierra y el cielo, queaparecen también después en otras civilizaciones (Chinos, Mayas, etc.), destacándose Eratóstenesde Cirene quien a finales del siglo III a. C. calculó con escaso error el radio terrestre, así como ladistancia de la Tierra al Sol y la inclinación del eje planetario.El conocimiento de la Tierra se aceleró desde el Renacimiento. El término geofísica es empleadoinicialmente por Julius Fröbel en 1834 y otros autores en años siguientes, pero aparece publicadopor vez primera en Alemania gracias a Adolf Mühry en 1863: “Beitraege zur Geophysik undKlimatographie”, y luego nuevamente en 1887 en el “Handbuch der Geophysik” de S. Günther.Si bien hubo algunas exploraciones geofísicas informales ya desde la alta Edad Media, el primeraparato específico de prospección geofísica data de 1879, el magnetómetro de los alemanes Thaleny Tiberg, con el que exitosamente buscaron yacimientos de hierro. Y la primera cátedra degeofísica se debe a Emil Wiechert, en 1898 en Göttingen, Alemania.




3

Observatorio Maya en Chichén Itzá (México) y primera página de Mundus Subterraneus.de A. Kircher,publicado en 1664, libro que tuvo gran influencia en las primeras teorías sobre el interior de la Tierra.

“ DESARROLLO DE LA GEOFÍSICA: “Muchos de los contenidos científicos de la Geofísica son tan antiguos como la ciencia misma. Esto no

es de extrañar, ya que la Tierra es el primer laboratorio en el que se realizan observaciones yal que seaplican las teorías científicas. Muchas de las disciplinas que componen hoy la Geofísica extienden susraíces hasta los orígenes de las ciencias en la Antigüedad. Entre los antiguos griegos de los siglos III y IV a. de C ., como, por ejemplo, Eratóstenes y Aristóteles, por sólo citar a dos, se encuentran ya cálculosgeodésicos del tamaño de la Tierra y discusiones sobre el origen de los terremotos. La Geofísica modernase desarrolla a la par de la ciencia en los siglos XVI Y XVII con Galileo, Gilbert, Newton, Halley, etc., y progresa juntamente con ella en los siglos XVIII y XIX. Sin embargo, el término «Geofísica», de acuerdocon W. Kertz, aparece por primera vez en 1863 en eltratado de Adolf Mühry Beitraege zur Geophysik und Klimatographie. Georg van Neumayer, en 1871, define la Geofísica como el conocimiento de las relaciones físicas de la Tierra. En 1880, el profesor de Geografía de Kónisberg Karl J. Zoeppritz define másconcretamente la Geofísica como aquella parte de las ciencias de la Tierra que trata del estudio de laactividad de las fuerzas físicas responsables del origen, evolución y estructura de la Tierra. La Geofísica para él llena un vacío existente en las ciencias de la Tierra que entonces constituían la Geografía y laGeología

“Antes de la generalización del término «Geofísica», los contenidos de esta ciencia se designaron conotros nombres. A. G. Werner, que procedía de la minería y geología, utiliza en 1755 el término«Geognosia», y mucho antes, en el siglo XVII, J. Zahn y A. Kircher utilizaron el de «Geoscópica». Alejandrovon Humbolt, al que se le considera como uno de los padres de la Geofísica moderna y cuya influencia enesta ciencia fue muy grande, utilizó el término «Physikalische Geographie» (Geografía Física) yFranz Neumann el de «Physik der Erde» (Física de la Tierra). A finales del "siglo XVIII v principios del XIX, fueradel ámbito germano, en Francia, encontramos el uso del término «Theorie de la Terre» (Teoría de laTierra) por De la Metherie y el de «Physique du Globe» (Física del Globo) por Saigey, término este últimoque sigue usándose en la actualidad. En Inglaterra, el profesor de Cambridge W. Hopkins introduce en1838 el término "Physical Geology» (Geología Física) para designar la ciencia que trata de los aspectos fisicomatemáticos de la Geología

“Como resume Kertz, al final del siglo XIX,la Física había perdido el interés por la Tierra, para laGeología los métodos de la Geofísica le eran extraños y sus temasdemasiado generales y algo parecido lesucedía a la Geografía. Esta situación justificaba el nacimiento de una ciencia separada con un nombre ycontenido específico, la Geofísica. Esta ciencia queda consagrada definitivamente a finales del siglo XIX




4

con el texto de S. Günther Handbuch der Geophysik, publicado en 1887, con la primera revistaespecializada creada en 1893 por G. Gerland, Beiträge zur Geophysik, y con la primera cátedra deGeofísica establecida en 1898 en la Universidad de Gottingen y que ocupó Emil Wiechert.

“La tendencia a unificar en una sola ciencia, a la que finalmente se dio el nombre de Geofísica, losaspectos fisicomatemáticos de los fenómenos relacionados con la Tierra encuentra desde sus principios el problema de establecer su relación con dos ciencias más antiguas, la Geografía y la Geología. Ya Günther en el prólogo desu obra se extiende en este sentido sobre el significado de la Geofísica y su carácter físicoen contraste con el carácter más descriptivo de la Geografía y el limitado alos materiales directamenteobservables en la superficie de la Tierra y en pequeña escala de la Geología. Sin embargo, la separaciónentre Geología y Geofísica no es tan clara al principio, como lo demuestran la obra de E. Suess Das Anlitzder Erde, y M. Neumayr y E. Suess, Erdgeschichte. que tratan igualmente temas de ambas ciencias.

“Otro problema es la relación entre la Geofísica y la Geodesia, ciencia con una larga tradición yvinculada en muchos aspectos a la Astronomía. Sobre este asunto hay muchas opiniones, aunque se suelevincular a la Geofísica la parte de la Geodesia física yGravimetría.

“Hemos visto que el inicio de la Geofísica como una ciencia independiente se realiza en la tradiciónalemana desde la Física y las Matemáticas y de una manera un tanto desligada de la Geología. Estadesconexión se agudiza en cierta manera durante la primera mitad de este siglo, durante la cual lasinterrelaciones entre ambas disciplinas fueron escasas. Esta situación es algo distinta en Estados Unidos,al estar en muchas universidades la Geofísica integrada en un mismo departamento junto con la Geología.El contacto entre ambas disciplinas es, en efecto, muy necesario. La parte de la Geofísica que trata de laTierra sólida necesita del conocimiento detallado de las capas superficiales que aporta la Geología, y suinterpretación de la evolución temporal de las estructuras, y la Geología a su vez necesita de la Geofísica,si no quiere anclarse en una interpretación meramente cualitativa y descriptiva de los fenómenosgeológicos. El geólogo, que estudia una región muy concreta, necesita relacionar sus observaciones con procesos tectónicos yestructuras más amplias y profundas cuya información le aporta la Geofísica. Afortunadamente, la tendencia actual es la de un acercamiento de ambas disciplinas, al acentuarse la

matematización y el empleo de métodos físicos en el estudio de los problemas geológicos. Baste mencionar,entre otros, la determinación de las edades de estratos y fósiles por métodos radiactivos, el uso delmagnetismo remanente de las rocas para determinar el movimiento relativo de bloques de la cortezaterrestre y el empleo, cada vez más frecuente, de los métodos geofísicos al estudio de los estratos y formaciones geol6gicas. Por otra parte, al enfrentarse la Geofísica con problemas cada vez más concretosde la estructura y dinámica de la corteza terrestre, necesita para la interpretación de sus observaciones lainformación de los estudios geológicos, un gran impulso a esta cooperación interdisciplinar se ha logradocon los proyectos internacionales Geodinámico y de la Litosfera en los que entre 1970 y 1990 se aunaronesfuerzos de todas las disciplinas de las ciencias de la tierra para abordar problemas relacionados con laestructura y dinámica de litosfera, corteza y manto superior de la Tierra. Es muy posible que con el tiempola separación tan rígida entre Geofísica y Geología desaparezca en beneficio de unas ciencias de la Tierraunificadas, en las que las distintas metodologías científicas tengan su aplicación al estudio de los fenómenos relacionados con la Tierra.”(texto extraído de Udías y Mezcúa, 1997, p. 19-22)

Ciencias Afines:Lógicamente, la Geología y la Física son las ciencias más estrechamente vinculadas con laGeofísica. En menor grado, también la Geoquímicaes una ciencia afín. Ahora bien, en sudefinición en sentido amplio están incluídas en la geofísica disciplinas a veces consideradasindependientes, como Aeronomía, Meteorología, Oceanología, Hidrologíau otras que se vinculancon la geología como Geodinámicay Tectonofísica. La Planetologíay la Astrofísicapueden, a suvez, considerarse emparentadas o hasta todavía más amplias, inclusivas de la Geofísica.En su definición en un sentido más restringido están comprendidas la Gravimetría(conectada conla Geodesia),la Magnetometría(con Geomagnetismo y Paleomagnetismo), la Geoelectricidad,la Sismología y dos disciplinas también vinculadas con la geología: Radiometría (incluyendoGeocronología) y Geotermia (relacionada a la Vulcanología).




5

En todas ellas existen vertientes puras y prospectivas, a veces de difícil discernimiento, las cualesse comparan a continuación:

Geofísica Pura Geofísica AplicadaGravimetría (con Geodesia) Prospección GravimétricaMagnetometría (con Geo y Paleomagnetismo) Prospección MagnetométricaGeoelectricidad Prospección GeoeléctricaRadiometría (con Geocronología) Prospección RadiométricaGeotermia (con Vulcanología) Prospección GeotérmicaSismología Prospección Sísmica

(Refracción y Reflexión)El Perfilaje de Pozoses una subdisciplina común a cada metodología geofísica, y ha tenido unenorme desarrollo principalmente a partir de los requerimientos de la exploración y explotación dehidrocarburos.

“ DIVISIÓN DE LA GEOFÍSICA: “Uno de los problemas de una ciencia tan amplia como la Geofísica es el de establecer un criterio

racional para su división. Si en un principio era fácil el considerarla como una única ciencia, el desarrollode los últimos años hace cada vez menos posible el abarcar tanto los campos en los que se ha idosubdividiendo como la diversidad de los métodos que en cada uno de ellos se utilizan. No solamente losdistintos campos de la Geofísica se van independizando cada vez más, sino que se van creando otrosnuevos, necesitándose así de nuevas divisiones, como es el caso del Paleomagnetismo, la Geocronología y

la ciencia del interior de los planetas. Este último tema, el estudio del interior de los planetas, su estructura y dinámica, su atmósfera y su sismicidad, posibles ya gracias a los viajes espaciales, ha planteado lacuestión de hasta qué punto la Geofísica se refiere sólo a la Tierra.

“Manteniéndonos de momento en el estudio de la Tierra, su mismo objeto impone sobre la Geofísicauna cierta unidad. Todos los procesos y estructuras localizadas desde el centro de la Tierra, hasta el límiteexterior de la Magnetosfera, son objeto de estudio de la Geofísica. Una de las primeras divisiones propuestas por Gutenberg en el prólogo del libro Lehrbuch der Geophysik, publicado en1929,se basa enlos distintos campos de la Física que se aplican a la Tierra sólida, los mares y la atmósfera. La Geofísicaqueda de esta forma dividida en capítulos de Mecánica, Gravitación, Electricidad, Magnetismo, Óptica.Calor y Composición de la Materia. Más extendida que esta división es la que se basa en una serie dedistintas disciplinas que se han ido formando en el seno de la Geofísica. No existe unanimidad de criterios para esta división, yalgunas disciplinas forman ciencias con entidad propia, como la Geodesia y la Meteorología. Una división incluyendo estas materias es la siguiente:

Geodesia yGravimetría.Sismología.Geomagnetismo y Aeronomía.Oceanografía física. Meteorología.Geodinámica.Geoquímica y Volcanología.PlanetologíaProspección Geofísica

“Parecida a esta división es la propuesta por la Unión lnternacional de Geodesia y Geofísica (IUGG) para sus secciones:

Geodesia.Sismología y Física del interior de la Tierra.

Meteorología y Física de la atmósfera.Geomagnetismo y Aeronomía.Ciencias físicas de los océanos. Hidrología científica.Volcanología y Química del interior de la Tierra.




6

Corte esquemático de laenvoltura gaseosa

de la Tierra.

“La Unión Geofísica Americana (AGU) añade a estas divisiones las de Paleomagnetismo, Tectonofísica,Planetología y Física solar e Interplanetaria. Es difícil, por tanto, el dar una división única y algunas deestas disciplinas, como la Geoquímica o la Física interplanetaria, parecen quedar un poco fuera del ámbitode la Geofísica. Por otro lado, algunas disciplinas se han desarrollado hasta formar casi cienciasseparadas, como pueden serlo la Oceanografía yla Meteorología“Una parte importante de la Geofísica la constituye su aplicación a la búsqueda de recursos minerales, es

decir, lo que se suele llamar Geofísica aplicada o Prospección geofísica. La existencia de esta rama hallevado a establecer una primera división de la Geofísica en pura y aplicada. Tanto la división como lostérminos empleados no son muy afortunados. No está claro por qué el solo interés económico hace de unaciencia que sea pura o aplicada. Este planteamiento lleva a situaciones un tanto absurdas. Por ejemplo, larefracción sísmica para el estudio de la estructura de la corteza terrestre pertenece a la Geofísica pura,

mientras que si se aplica a la búsqueda de petróleo, pertenece a la aplicada. Naturalmente, no se puedeignorar que la Geofísica aplicada a la búsqueda de minerales se ha convertido en una disciplina en sí misma con sus revistas especializadas y sus asociaciones internacionales

“Otra división de tipo muy general yque se ha utilizado, sobre todo en Francia, es la de Geofísica interna




7

y externa. La primera trata de los fenómenos relacionados con la Tierra sólida., dejando para la segundalos de la atmósfera, océanos, campo magnético externo, medio interplanetario. etc. En realidad, todas lasdivisiones tienen un poco de arbitrarias, ya que es muy difícil poner límites a unas disciplinas con respectoa otras. No se puede buscar. por tanto, una racionalidad completa en la definicióndi todo lo que se ha deincluir en la Geofísica y cómo se ha de dividir ésta. Por ejemplo es difícil decidir si el estudio del mediointerplanetario o de la actividad del Sol debe pertenecer a la Geofísica o a la Astrofísica. Muchas veces lasinclusiones y divisiones tienen un peso histórico y no corresponden a una clasificación puramentemetodológica. El problema, además, no es excesivamente importante y podemos dejarlo a la interminablesdiscusiones de los congresos de las asociaciones científicas.”(texto extraído de Udías y Mezcúa, 1997, p. 22-23)

La Anomalía:Es el concepto central de la geofísica prospectiva (del latín prospicere, examinar). De lo que se

trata es de registrar, procesar y graficar la respuesta dada por distintos campos físicos en las áreasde potencial interés exploratorio o de desarrollo de recursos. Y entonces buscar los sectores devalores anómalos respecto al fondo local o regional e interpretarlos en términos geológicos a fin dedeterminar los sitios de interés económico.La búsqueda de anomalías se hará, antes que nada, evaluando información previade laspotenciales áreas a prospectar, para comenzar allí donde las condiciones geológicas y/o defactibilidad económica sean a priori más promisorias. Cuando se ha definido el área, se establece elmallado de mediciones, sea que tales mediciones se hagan a lo largo de trayectorias predefinidas(paralelas entre sí, o formando una cuadrícula, o cualquier otra figura que se considere oportuna) obien si son puntos más o menos distantes ubicados según las facilidades geográficas de la zona.Usar una malla más fina o más gruesa -es decir, hacer mediciones más cercanas o más lejanas

entre sí- dependerá indirectamente de la escala del trabajo -por cuestiones prácticas y de costos-pero fundamentalmente dependerá del tamaño mínimo de las anomalíasde interés. En otraspalabras, la red es más cerrada o abierta según sea el tamaño del pescado que queremos capturar.Una vez hecho el registro o adquisición de los datos de campo (mediciones físicas,posicionamiento y eventualmente otros) se harán los cálculos correctivos que constituyen elprocesamientonecesario para homogeneizarlos, es decir hacerlos comparables, y poder entoncesgraficarlos para finalmente hacer su interpretación en términos geológicos y eventualmente derecursos potencialmente explotables.Los datos pueden presentarse en forma de perfiles de pozo(datos esencialmente unidimensionalesen el eje z ó 1D, salvo componentes de desviación horizontal del pozo), cortes (también llamadossecciones verticales, transectas, calicatas o perfiles, en este caso bidimensionales en x, z, ó 2D),

mapas (o secciones horizontales, que también son datos 2D pero llevados a un plano horizontal x,y en lugar de vertical), o volúmenesde información (tridimensional ó 3D, en x, y, z). Y tambiéncualquiera de los anteriores incorporando la variable de cambio temporal, esencialmente allí donde se está explotando un recurso y los registros físicos se modifican en función de ladisminución de dicho recurso, por lo que en todos los casos se agrega la dimensión temporal: porejemplo un volumen (3D) pasa a un delta de volumen (4D, con x, y, z, t ).Las curvas que unen puntos de igual valor de la magnitud física relevada se denominanisoanómalas, aunque no necesariamente estemos en presencia de una anomalía significativa. Y losperfiles o cortes o mapas o volúmenes son denominados genéricamente gráficas de anomalía gravimétrica, magnética, radiométrica, de velocidades sísmicas, etc.La prospección geofísica suele hacerse sobre la superficie terrestre, pero también dentro de pozos,o puede ser marina (o lacustre o fluvial), aérea e incluso satelital, dependiendo de laslimitaciones inherentes a las magnitudes físicas a medir -por ejemplo, la radioactividad medidasobre el mar es casi nula o las ondas sísmicas pierden sus propiedades distintivas al entrar al aire- ytambién según sean las tecnologías disponibles y sus costos.




8

Prospección aeromagnética y mapa resultante en perspectiva.

Es muy importante tener en cuenta que distintas realidades del subsuelo pueden producirsemejantes anomalías geofísicas, lo que hace indispensable la cuidadosa evaluación de todos losantecedentes geológicos, geoquímicos, de pozos, de otros métodos geofísicos, etc.

“PROSPECCION GEOFÍSICA:“La tecnología geofísica, es decir, la aplicación de los conocimientos que brinda la Geofísica en favor

de la humanidad, es lo que se denomina "prospección geofísica". Esta sería, a primera vista, un conjuntode técnicas físicas y matemáticas aplicadas a la exploraci6n del subsuelo; para la búsqueda y posterior estudio de yacimientos, de sustancias útiles (petróleo, aguas subterráneas, minerales, carbón, etc.) por medio de observaciones en la superficie de la Tierra de las propiedades físicas de los materiales en elinterior de la misma.

“Los métodos geofísicos pueden detectar solamente discontinuidades o sea regiones donde las propiedades físicas de las rocas difieren considerablemente de las otras zonas. Esto, que parecería ser unadesventaja, resulta una limitación universal ya que el hombre no puede percibir lo que es homogéneo en sunaturaleza, sino que reconoce únicamente lo que tiene alguna variaci6n o discontinuidad en el tiempo y enel espacio.

“Esas variaciones, denominadas "anomalías" son las que evidencian estructuras o acumulaciones desustancias útiles que tienen valor económico. Por eso, el objetivo de los métodos geofísicos es ubicar lasanomalías más que descubrir el mineral buscado. Para el geofísico tienen más interés las desviacionesrespecto al valor normal de las propiedades que el valor absoluto de las mismas. La mayoría de lasinterpretaciones geofísicas se llevan a cabo con el propósito de determinar la geología profunda por elanálisis de las anomalías, pero en muy pocas ocasiones se busca el mineral directamente.

“Si se considera a la Geofísica como el estudio de los campos físicos ligados a la Tierra, resulta evidente

que la Prospección habrá de apoyarse en la primera, que le brindará la información que necesita sobretales campos. Pero a su vez, la primera necesita aplicar los métodos de la segunda para la resolución de problemas puramente teóricos.

“El primer paso en el uso de la Geofísica con fines prácticos se dio en 1843 cuando se postuló que elteodolito magnético; un instrumento de laboratorio usado para medir variaciones de la declinación (ángu-lo que forma la dirección al norte magnético con el norte geográfico), podía usarse en el descubrimiento devetas de minerales magnéticos. Hace poco más de un siglo (1879) se construyó el primer instrumento paraser usado en la prospección de mineral de hierro. Pero, si bien la prospección minera fue la primeraaplicación práctica de los conocimientos brindados por la geofísica, los avances más espectaculares yrápidos son producto de la prospección petrolera. Desde que en 1924 se descubrió petróleo por primeravez en un pozo ubicado por medios geofísicos (sísmica de refracción), la actividad en la prospeccióngeofísica se ha expandido a una velocidad extraordinaria. Esto es un resultado lógico de la competenciacreciente como así también del desafío cada vez más fuerte que representan los depósitos que faltandescubrir ya que los yacimientos más fáciles de hallar son progresivamente descubiertos y explotados.

“La demanda del petróleo y minerales ha llegado a su pico y como las nuevas fuentes que pueden ser halladas con medios geológicos convencionales son cada vez más escasas, salvo en los rincones másalejados de la Tierra, la carga principal de hallar las futuras reservas descansa sobre los geofísicos.




9

“RESUMEN DE LOS MÉTODOS DE PROSPECCIÓN GEOFÍSICA“Los métodos de exploración geofísica usados en la búsqueda de minerales o fluidos en el interior de la

Tierra pueden c1asificarse según los siguientes grupos principales, de acuerdo a cuál sea:

GRAVIMÉTRICO MAGNETOMÉTRICO

ELÉCTRICOSÍSMICO

RADIOACTIVOPERFILAJES EN POZOS

“Si bien este ú1timo grupo combina una serie de técnicas cuyos fundamentos residen en alguno de losotros grupos, merece ser considerado como punto separado por la importancia que reviste.

“La e1ecci6n de una técnica o de un conjunto de las mismas para localizar un determinado mineral estácondicionada por su naturaleza y la de las rocas que lo rodean. En muy pocos casos el método que se hayae1egido puede indicar directamente la presencia del mineral buscado. Por lo general, lo que se consigue,

aun con un buen programa de exp1oraci6n, son indicios si se dan o no las condiciones para la existenciadel mismo.“El rango de problemas que pueden ser encarados con estos métodos es muy amplio y va desde los

estudios de carácter regional que cubren grandes áreas, a los trabajos de detalle que pueden requerir diferentes mediciones en un mismo punto.

“Por otro lado, considerando que diferentes condiciones geo1ógicas están asociadas a los yacimientosmetálicos y a los yacimientos de hidrocarburos, resulta 1ógico que la exp1oraci6n minera se 11eve a caboen áreas favorables a la existencia del mineral que se está buscando. Así, 1a búsqueda de mineralesmetalíferos se concentra generalmente en áreas en las que se sabe que hay rocas ígneas y metamórficas. Asu vez, la exploración para carbón, petróleo y gas se confina a las cuencas sedimentarias, excepto en lasraras situaciones en que el petróleo y el gas pueden migrar a rocas ígneas y metamórficas fracturadas.

“Los costos son también muy variados. Por lo general, los métodos más económicos son aquellos que permiten la registración en un avión o barco, con lo que se consigue rápidamente un recubrimiento arealgrande. En términos generales puede decirse que del total invertido en exploración geofísica, el 90 % seinvierte en prospección petrolífera, mientras que el 10% restante se invierte en proyectos mineros o deingeniería.”(texto extraído de Apuntes del I.S.E.P., 1982, p. 15-18)

Conformación del interiorde nuestro planeta,

a la luz de la geofísica.

Utilización de los Métodos Geofísicos:Para alcanzar los objetivos, además de los medios disponibles, es fundamental basarse en todo elconocimiento previo (geología superficial, datos de pozos, geoquímica, etc.), en la objetividad y enel trabajo interdisciplinario.




10

Las condiciones que favorecen o aconsejan el empleo de los métodos geofísicos tienen que ver, enprimer lugar, con la insuficiente información obtenida por métodos más directos, como lageología de superficie, la información desde perforaciones o la geoquímica, entre otros,insuficiencia que puede deberse a escollos técnicos o bien a costos excesivos. En segundo lugar,con la existencia de respuestas físicas mediblesen función de los prospectos de interésgeológico, sean éstos de índole económica o puramente académica. En tercer lugar, con lafactibilidad de resolución técnica prácticaen la ejecución de el o los métodos potencialmenteútiles. Y naturalmente, en cuarto lugar, en las ecuaciones de costos (gastos o inversiones) y de lospotenciales beneficios , o sea la relación costo/beneficio.Ahora bien, dadas la primera condición general y la segunda para varios métodos con respuestascomparables, serán las posibilidades de abordaje práctico de la problemática a resolver y lasdiferentes alternativas de costos versus beneficios las que permitirán tomar la decisión de emplearuno u otro método geofísico, con tal o cual modalidad, o varios de ellos en forma complementaria,

o ninguno. La relación costo/beneficio estará siempre presente, incluso cuando el beneficio no seanetamente económico sino más bien cualitativo en términos de un conocimiento buscado por suimportancia científica o el prestigio académico. Gastamos más (recursos técnicos, mano de obra,esfuerzos, tiempo) cuando creemos poder ganar más, apostamos más cuando el premio es mayor obien mayor es la probabilidad de ganarlo.Actualmente más del 95% de la inversión mundial en estudios geofísicos está vinculada conactividades petroleras y cerca del 90% del gasto en geofísica corresponde a prospección sísmica yacústica. Estos porcentajes son atinentes también al impacto ambiental de los distintos métodosgeofísicos, mucho más crítico en el caso de la sísmica dado su mayor despliegue de recursos.

“EL PAPEL DE LA GEOFÍSICA EN LA PROSPECCIÓN DE MINERALES:“(…) El estudio de la interrelación tanto en espacio como en tiempo de las diferentes rocas, elcomportamiento en el pasado de éstas, segÚn deducciones, el estudio de los minerales en las rocasordinarias y en las menas -dicho más brevemente, la aplicación de la geología y de la mineralogía- puedenrestringir aún más la zona de prospección. Sin embargo, el área puede ser todavía demasiado grande paraque las labores de exploración o cateo, tales como excavaciones y perforaciones, sean prácticas yeconómicas, por lo que son deseables nuevas restricciones. Además, tanto la geología como la mineralogíadependen de la existencia de afloramientos de rocas, pero no siempre se dispone de éstos. Si existen, puedeque no sean 10 suficientemente abundantes para que la situación de los yacimientos pueda predecirse concerteza razonable. Por otra parte, aunque las formaciones metalizadas sean bien conocidas, los yacimientos pueden hallarse ocultos a profundidad menor o mayor por debajo de la superficie accesible para el estudio directo geológico o mineralógico. En realidad, este caso se da muy frecuentemente en la prospección moderna, ya que los yacimientos aflorantes han sido descubiertos desde hace mucho tiempo y

en muchos casos están agotados. El papel del examen geo16gico de la superficie, pierde importancia con eldesarrollo de la industria minera.“Este es el momento en que la Geofísica -la aplicación de la Física al estudio de la Tierra- entra en escena. Los yacimientos suelen diferir en sus propiedades físicas (susceptibilidad magnética, conductividad eléctri-ca, densidad, etc.) respecto de las rocas que los rodean. Observando adecuadamente las variaciones de las propiedades físicas del terreno, y mediante cuidadosa interpretación de los resultados, podremos eliminar extensas zonas como de escasa probabilidad para contener menas de ciertos tipos específicos, y encauzar investigaciones más detalladas sobre zonas reducidas y concretas.“La elección de la zona inicial para el estudio geofísico, se hace frecuentemente tomando como guíaconsideraciones geológicas. Las porciones que la Geofísica puede eliminar son, en términos muygenerales, aquellas dentro de las cuales la propiedad física relevante del terreno no presenta variacionessignificativas (anomalías), mientras que deben escogerse para ulterior investigación las zonas quemuestran variaciones apreciables que puedan atribuirse razonablemente a cuerpos del subsuelo quedifieren en dicha propiedad respecto de las rocas encajantes. En este sentido, la prospección de menas esuna prospección directa, en contraste con la prospección petrolera, que es indirecta. En la prospección de petróleo no podemos aprovechar ninguna propiedad física del mismo petróleo, sino que hemos de buscar estructuras geo16gicas capaces de actuar como almacenes petrolíferos.




CUESTIONARIO BÁSICO

- Dar una definición de geofísica.

- ¿Cuáles ciencias le son afines?

- Comentar brevemente los antecedentes históricos.

- ¿En qué se fundamenta la separación en geofísica pura y aplicada?

- Definir anomalía geofísica.

- ¿De qué depende la densidad del muestreo de datos?

- ¿Qué condiciones favorecen el empleo de estos métodos?

BIBLIOGRAFÍA

- Cantos Figuerola, J., 1972. Tratado de Geofísica Aplicada (p.18-34). Librería de Ciencia e Industria.

- Parasnis y Orellana, 1971. Geofísica Minera (p.19-35). Editorial Paraninfo.

- Udías y Mezcua, 1997. Fundamentos de Geofísica (p.19-35). Alianza Editorial.

- Varios Autores, 1982. Apuntes del Instituto Superior de Exploración Petrolera (p.15-18).Yacimientos Petrolíferos Fiscales.

Tema 01_La Ciencia Geofísica

Documents

Transcript of Tema 01_La Ciencia Geofísica