CASO DE ESTUDIO

La geofísica es una herramienta muy útil para identificar, medir y dimensionar  formaciones geológica en profundidad gracias  la medición de un parámetros físicos asociado entre ellos las resistividades eléctricas; para esto se usan metodologías como las tomografías eléctricas, hechos con equipos especiales de diodos que se pueden poner en diferentes arreglos como: Wenner, dipolo dipolo y Schlumberguer; según varios autores. después de tomadas las tomografías que entregan datos crudos, el objetivo principal de este blog es explicar como mediante el software RES2D-INV que usando métodos numéricos realiza varias iteraciones y según los parámetros que son modificables genera diferentes resultados en las inversiones. sin mas preámbulo. 

Área de estudio

Las zonas de estudio se localizan dentro del municipio de Antioquia, Colombia en las localidades de: El corregimiento de  Rio Claro y el municipio de El Santuario. Antes que nada se necesita conocer la geología de la zona, para esto se consultan las planchas o mapas geológicos disponibles en al plataforma web del Servicio geológicos correspondientes a La plancha 168 que cubre el área de Rio Claro y para El Santuario se usó la plancha 147. 

Figura 1. Acercamiento a la plancha geológica 147 para el municipio de Santuario. se pueden encontrar geologías como Anfibolita de Medellín (café oscuro), Gneis de la ceja (café claro), Batolito antioqueño (rosa), depósitos de vertiente (gris oscuro) y aluviales (gris claro).

Figura 2. Acercamiento a la plancha geológica 168 en el sector de río claro en el municipio de Son Son, Antioquia. se pueden encontrar cuarcitas biotititas, mármoles, gneis feldespático, anfibolitas, depósitos cuaternarios (gris) y terciarios (amarillo). 

Consultando las formaciones geológicas de la zona se pude empezar construir un modelo geológico preliminar para posteriormente asociarlo con el modelo de física de rocas. 

MODELO GEOLOGICO

antes de cualquier estudio geofísico hace falta hacerse una imagen tridimensional del subsuelo para ir en busca de algo y tener un "target" por el cual se va desarrollar el estudio, restringir el numero de formaciones que se esperan encontrar y las estructuras tectónicas regionales que se esperan que interactúen con las formaciones geológicas 

Rio Claro

Con base a la (tabla 1) donde se muestran las posibles extensiones laterales, profundidades y estructuras que interactúan con las formaciones geológicas se construye un bloque diagrama (ver figura 3) del posible aspecto en profundidad de las formaciones geológicas y que posteriormente este ayude en la interpretación de las tomografías de resistividad eléctrica. 

Tabla 1. formaciones y unidades geológicas de la plancha geológica 168 para el sector de río claro.

figura 3. Bloque diagrama del modelo geológico para la plancha  168. donde: Q son depósitos cuaternarios, T depósitos terciarios, m mármoles, nq cuarcitas biotiticas y nf corresponde a neiss feldespáticos. 

El Santuario

Con base a la (Tabla 2) donde se muestran las posibles extensiones laterales, profundidades y estructuras que interactúan con las formaciones geológicas se construye un bloque diagrama (ver Figura 4) del posible aspecto en profundidad de las formaciones geológicas y que posteriormente este ayude en la interpretación de las tomografías de resistividad eléctrica.

Tabla 2. Formaciones y unidades geológicas para la plancha 147 del municipio de Santuario, Antioquia.  

Figura 4. Bloque diagrama del modelo geológico para la plancha  147. donde, Q2v depósitos de vertiente, Q2al depósitos aluviales, K2ta  Batolito Antioqueño, PRam anfibolitas de Medellín, PRnlc Neiss de la ceja. 

MODELO GEOFISICO CONCEPTUAL

Para la construcción de un modelo conceptual de física de rocas se requiere saber cuáles son las resistividades de los materiales geológicos presentes, para ello se usaron rangos ya conocidos extraídos de trabajos preliminares como el manual de inversiones geo eléctricas 2D Y 3D (Loke, 2018), y en el capítulo 3 del libro “métodos electromagnéticos en geofísica aplicada (Palacky, 1987). 

Este modelo conceptual se desarrolló con base en los rangos de resistividades esperados según el tipo de rocas que se encontraron en el modelo geológico inicial, donde se mencionaron las formaciones geológicas esperadas según lo visto en la plancha del servicio geológico colombiano (planchas 168, 147).  

A continuación se muestran los siguientes valores de resistividades encontrados en el libro: “Near Surface Geofisics” según las rocas para los modelos geológicos (figura 3), y también en el capítulo 3 del libro “métodos electromagnéticos en geofísica aplicada (figura 4). 

 

Figura 5. Resistividad de las rocas, suelos y minerales (Loke, 2018).  

 

 

Figura 6. Rangos típicos de resistividades de los materiales de la tierra (Palacky, 1987). 

 

 

Tabla 3. Valores típicos de resistividad (Universidad Nacional, 2001)   

Modelo geofísico conceptual / modelo de física de rocas Río Claro: 

los valores de resistividad podrían variar dependiendo del espesor de las capas y también en función de la saturación de los perfiles de suelo. estos valores presentados en la (Tabla 4) son rangos ideales asociados con la literatura mencionada en la sección anterior. 

MODELO GEOLOGICO CONCEPTUAL	RANGO DE RESOSTIVIDADES OHM.M
Cuarcitas	100- 1000000000
Mármol	100- 1000000000
Neiss	1000-10000
Anfibolita	1000-10000
Depósitos terciarios	10-1000
Depósitos cuaternarios	10-1000

Tabla 4. Unidades geológicas de la zona y rangos de resistividades esperados   

 

 Modelo geofísico conceptual / modelo de física de rocas El Santuario: 

Las características y el espesor de perfil de meteorización varían en las diferentes unidades litológicas y geomorfológicas; para ello se muestra de las resistividades propuesta para cada una de las litologías (ver tabla 5.)

MODELO GEOLÓGICO CONCEPTUAL	RANGO DE RESISTIVIDADES OHM.M (Universidad Nacional, 2000)
Basamento Batolito, Anfibolitas, Gneis. Roca sana con diaclasas espaciadas	>10000
Basamento Batolito, Anfibolitas, Gneis. Roca fracturada	1500-5000
Basamento Batolito, Anfibolitas, Gneis. Roca fracturada con agua corriente	100-2000
Saprolito saturado. Batolito, Anfibolitas, Gneis	200-500
Saprolito no saturado Batolito, Anfibolitas, Gneis	40-100
Suelo residual saturado	40-100
Suelo residual no saturado	200-500

Tabla 5. Unidades geológicas de la zona y rangos de resistividades esperados