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APUNTES DE GEOFISICA - Curso Introductorio

1. INTRODUCCIÓN
La Geofísica es la ciencia que estudia los fenómenos físicos que se producen en nuestro planeta, destacando entre estos, el electromagnetismo, la propagación de ondas mecánicas en la corteza terrestre y la gravedad. Esta ciencia puede definirse como la aplicación de la física y la geología al estudio de los materiales que componen la corteza terrestre y de los campos de fuerza que surgen de ella y ejercen su influencia hacia el exterior.

En las Prospecciones Geofísicas se pretende detectar anomalías provocadas por determinadas rocas y/o minerales en ciertas áreas de interés de la corteza terrestre.
Estas anomalías pueden ser:
- Gravitatorias (contrastes topográficos y de densidad másica)
- Magnéticas (diferencias de susceptiblidad magnética)
- De Resistividad Eléctrica
- De rapidez de propagación de ondas mecánicas
- Anomalías Radiactivas (de arcillosidad o K-40, de C-14 en datación, etc.)
- Anomalías elásticas en proyectos de Obras Civiles, etc.

Algunas Aplicaciones

Prospección de Petróleo
Los pozos de producción dispersan bolsas de crudo lejos de los pozos al extraer agua y gas. La prospección sísmica permite ensamblar los datos en un modelo 4D que indica la distribución del petróleo, gas y agua en el espacio y en el tiempo (predicciones)

Lamentablemente el rastreo sísmico falla cuando el petróleo está enterrado en roca muy dura o bajo lechos salinos (estrato blanco en el dibujo)

Inundaciones y Pozos
Una posible solución al problema de las inundaciones invernales en Santiago, puede corresponder a la realización de pozos estratégicamente ubicados.
La solución pasa por los siguientes pasos:
- Las precipitaciones son direccionadas de algún modo a un pozo
- En el pozo el agua fluye con un caudal cercano a los 60 l/s
- El agua es depurada con cierto sistema, quitándole sedimentos, aceites, basuras, etc.
- El agua pasa al área circundante al pozo mediante infiltración, formando así bolsones de agua alrededor de éste
- No existiría "Riesgo por daño ambiental" (Artículo 15 de la Ley 19300) debido a que la "napa grande" de Santiago se encontraría a 150 m de profundidad.

Para analizar la potencialidad de las capas más favorables para albergar un volumen significativo de agua, se pueden realizar sondajes geoeléctricos híbridos. Un SEV híbrido consiste en aplicar las ecuaciones, ya sea en el dominio del tiempo o en el de la frecuencia, a los datos recopilados a partir de un sondaje geoeléctrico convencional, junto con diversas correcciones (al eje del sondaje, al ángulo sólido punto a punto, etc.).

El campo de estudio de las prospecciones corresponde a los efectos producidos por rocas y minerales metálicos en áreas anómalas (desviadas del background), destacando entre estos: la fuerza de atracción gravitatoria, la desintegración radiactiva, las corrientes eléctricas espontáneas, la resistencia eléctrica de los suelos, la rapidez de las ondas sísmicas, etc.
El mapeo de una anomalía geofísica puede significar el descubrimiento de una formación geológica apta para la explotación industrial. Además, la información punto a punto entregada por una prospección permite caracterizar cuantitativamente el terreno prospectado de acuerdo con ciertos parámetros físicos, lo que es un valioso apoyo para tomar decisiones correctas relacionadas con el uso del suelo.

INTRODUCCIÓN: Atmósfera, Estructura interna de la Tierra, Medición del radio terrestre, Mareas y Vulcanismo

Capas Atmosféricas

Estructura interna
de laTierra

Método de Eratóstenes
para medir el radio terrestre

Mareas: Líneas Cotidales

Estructura de un Volcán

* Explique las tres categorías en las cuales pueden ser clasificadas las rocas
* Explique la Tectónica de Placas. ¿Qué es un Supercontinente?

* Explique la Ley de Gravitación Universal de Newton. ¿Qué es la fuerza de gravedad?
* ¿En qué instante un proyectil está a 40 m de altura?
Datos: h=15 m, vo = (35, 90) m/s

* Ecuaciones diferenciales
Resuelva:
i) y' = Ky
ii) y'' = - k² y
* Dada el siguiente vector posición:
r(t) = (3 t ^1/2 , 2 Sen(4t) ) m, encuentre
el vector velocidad a los 2 segundos.

* Dada la siguiente velocidad:
v(t) = (5 t ^0.7 , - 3 t ^1.3 ) m/s
Encuentre el desplazamiento entre t = 1 y t = 2 s
* Explique la Ley de Decaimiento Exponencial que representa la desintegración radioactiva. ¿Qué significa el término "semiperiodo de desintegración"?

* Explique la Ley de los gases ideales. Deduzca la ecuación Altimétrica

* Imagine una carga eléctrica vibrando con una frecuencia angular omega. Explique la relación entre los vectores c, B y E.

CUESTIONARIO - Introducción

1) Seleccione la respuesta correcta.
Un triángulo se dibuja sobre la superficie de la Tierra (esférica), de modo que:
- La base está en el Ecuador, extendiéndose entre los meridianos 10º E y 70º E.
- El vértice superior está en el Polo Norte.
¿Cuál es la suma de los ángulos internos?

2) Seleccione la respuesta correcta.
Según su origen, las rocas consolidadas se pueden clasificar en:

3) Seleccione la respuesta correcta.
¿En qué consiste una prospección en 4 Dimensiones?

4) Seleccione las dos alternativas correctas.
El método sísmico permite estudiar

5) Seleccione la respuesta correcta.
El background de cierto campo C(r) es

Ver Respuestas Correctas

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