Introducción
Dentro de todos los métodos que la geofísica utiliza se encuentran los métodos eléctricos, el cual ha evolucionada desde hace ya unos siglos, el Físico Alemán Georg Simon Ohm fue el primero en preguntarse qué relación existía entre la corriente, el voltaje y la resistencia, formulando así la Ley de Ohm (Labs, 2014). Pero, de la relación anterior la que más se ha utilizado en el campo de la geofísica ha sido la resistencia, cuando en 1720 se descubrió que las rocas tenían propiedades físicas como la resistividad y más tarde ya se sabía que el suelo conducía la electricidad. Para todo ello, en 1913 el Ing. Conrad Schlumberger descubrió un yacimiento de sulfuros utilizando la polarización espontanea, fue entonces que el campo de la geofísica aplicada comenzaba (Orellana, 1972).
Desarrollo
Los métodos eléctricos son aquellos que utilizan algunas de las leyes de la Física para comprender el comportamiento de los cuerpos en el subsuelo, utiliza las propiedades eléctricas de las rocas y minerales para determinar la resistividad de las mismas y así, hacer una amplia clasificación de rocas sin haberlas tocado antes, claro que es un método que tiene sus deficiencias, pero más adelante se hablará de esto (Auge, 2008). Los métodos eléctricos están basados en la ley de Ohm la cual relaciona la Intensidad de la corriente eléctrica (I), el voltaje (V) y la resistencia (R) uniéndolas en una fórmula sencilla, , a partir de esta pequeña fórmula se pueden calcular las tres magnitudes si se conocen las otras dos, por lo tanto, si el voltaje aumenta la corriente también aumenta, por otro lado, si la resistencia aumenta entonces la corriente disminuiría (Sánchez, sf).
La resistividad y la conductividad de los materiales de la Tierra juegan un papel muy importante en la prospección de yacimientos minerales, pero los métodos eléctricos, tienen una clasificación, la más simple, se dividen en naturales, que son aquellos que usan los campos eléctricos de la Tierra y los artificiales, que son aquellos que inducen electricidad a la Tierra para poder medir las propiedades (Maldonado, 2019).
Para ampliar la clasificación de los métodos eléctricos, hacemos referencias a Udías, (1997) que clasifica a éstos métodos ya sea por el origen del campo eléctrico empleado, si es natural (campo eléctrico de la Tierra) o artificial (campo eléctrico inducido), o por el tipo de corriente que se utiliza, si es continua o alterna, sin embargo, a estos últimos también les llaman electromagnéticos, como sea que les llamemos y cualquiera que utilicemos el resultado final siempre será una curva de resistividad que muestra cómo está distribuida la resistencia de los materiales en profundidad (pero de esto se hablará más adelante) o la detección de una anomalía que nos indicará un posible yacimiento, la clasificación que usaremos es por el origen de su campo; Naturales, donde se encuentran el método de potencial espontáneo y el magnetotelúrico. Artificiales, donde se encuentran los métodos de resistividad y la polarización inducida.
Para comenzar, el método de potencial espontáneo según schlumberger (2020) “Los potenciales espontáneos son causados generalmente por la separación de la carga en la arcilla u otros minerales, por la presencia de una interfase semipermeable que impide la difusión de los iones a través del espacio poroso de las rocas, o por el flujo natural de un fluido conductor (agua salada) a través de las rocas.”, la ventaja de este método ha sido su sencillez para manejar los instrumentos de medición como en trabajo de campo, se ha utilizado especialmente para el descubrimiento de yacimientos de sulfuros, este método se basa en que ciertas propiedades del subsuelo se polarizan que originan corrientes eléctricas (Orellana, 1972).
Los Sondeos Eléctricos Verticales o SEV’s y como los otros métodos utilizan el campo eléctrico a su favor, tienen como objetivo la obtención de un modelo donde la resistividad aparente varia con respecto a su profundidad, y la profundidad aumenta conforme aumenta la distancia (Auge, 2008).
Existen diferentes arreglos electródicos, los cuales se conforman por cuatro electrodos A y B que son de corriente positiva y negativa y M, N que entre esto se mide la diferencia de potencial del campo creado, existen diversos arreglos y su uso será dependiendo de las necesidades de la investigación o del tipo de método a usar, los más usuales son: Wenner, donde AMNB son equidistantes entre sí, a una distancia establecida. Polo-Dipolo, donde un electrodo mantiene una distancia mayor al de AMN. Dipolo-Dipolo, donde los electrodos se colocan sobre una línea en orden ABMN (Díaz, 2010). El último es el arreglo de Schlumberger empleado para las mediciones de resistividad aparente, los electrodos se colocan AMNB (Griem-Klee, 2016).
Conclusión
Los métodos eléctricos son algunas de las herramientas más funcionales cuando tratamos de realizar la geología del subsuelo, esto porque nos permite hacer una exploración en zonas a las que no tenemos acceso, además nos permiten encontrar recursos naturales, como el agua, el petróleo, y algunos minerales, y nos brindan herramientas para evaluar la contaminación de la misma. Los métodos eléctricos son de un carácter esencial para la exploración de yacimientos porque han sido de los primeros que se usaron y desde siempre han tenido los menores costos y de mejor calidad, aunque estos también presentan algunas dificultades, pero la relación costo-beneficio siempre ha sido para los métodos eléctricos muy buena.
Referencias
Auge, M. (2008). Métodos geoeléctricos para la prospección de agua subterránea. Universidad de Buenos Aires, Argentina. 30 p.
Díaz Anaya, E. P. (2010). Implementación del código zondres2D para la modelación directa e inversa de datos de tomografía de resistividad eléctrica 2D (Tesis de Ingeniería). Universidad Nacional Autónoma de México, 102 p.
Griem-Klee, S. (2016). Métodos eléctricos: resistividad – electrodos. Geovirtual2. recuperado el 07 de abril 2020 de https://www.geovirtual2.cl/EXPLORAC/TEXT/070-electrico-resistividad-configuracion-electrodos.htm
Orellana, E. (1972). Prospección geoeléctrica en corriente continua (Segunda Edición). Paraninfo SA. Madrid, España, 569 p.
Sánchez, F. J. (sf), Prospección geofísica: Sondeos Eléctricos Verticales. Recuperado el 07 de abril 2020 de http://hidrologia.usal.es/temas/SEV.pdf
Labs, Charly. (2014, 23 mayo). La ley de Ohm [Archivo de video], recuperado el 07 de abril 2020 de https://www.youtube.com/watch?v=m7HY1Or01S0&t=52s
Maldonado, Y. (2019, 29 marzo). Métodos eléctricos. GEOLOGÍAWEB, recuperado el 07 de abril 2020 de https://geologiaweb.com/geofisica/metodos-electricos/
Udías, A. y Mezcua, J. (1997). Fundamentos de geofísica. Alianza Editorial, S. A. Madrid, España. 476 p.
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