Verano de 2008

Aplicaciones de GeoMod PE Gold
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1ª PARTE
El software GeoMod PE Gold ha sido desarrollado en Visual Basic 6.0 y se distribuye el archivo ejecutable para Windows junto con diversos archivos de apoyo. Este software es muy robusto y permite utilizar las ecuaciones de Maxwell para solucionar problemas geométricos del subsuelo a partir de mediciones geoeléctricas. En otras palabras, a partir de mediciones superficiales de intensidades de corriente, diferencias de potencial y distancias es posible deducir la subtopografía y la geología del terreno sin necesidad de realizar sondajes mecánicos. El software ha demostrado su confiabilidad en más de 2000 trabajos de terreno relacionados con proyectos mineros, delimitación de acuíferos, embalses, estudios geomecánicos, mallas de tierra, etc.

Pantalla principal de GeoMod PE Gold

Los escaneos subtopográficos posibles son los siguientes:
i) Hasta 14 estratos en las Modalidades Schlumberger y Wenner para sondajes de Resistividad:
ii) 2 estratos para sondajes IP/Res en las Modalidades Schlumberger y Wenner
iii) Informes Dipolo-Dipolo del tipo IP/Res, hasta n = 6

Algunas aplicaciones reales
- Proyectos hidrogeológicos en San Vicente de Tagua Tagua: delimitación de acuíferos y ubicación óptima para pozos de agua, lo que garantiza el máximo caudal de recarga posible y un óptimo abastecimiento de agua durante el periodo de sequía
- Delimitación de anomalías metálicas en diversos proyectos mineros (Cabildo, Tierra Amarilla, etc.)
- Delimitación de cuevas subterráneas en La Africana, Calera de Tango, etc.
- Estudio de las propiedades geomecánicas del terreno en los embalses Ralco e Illapel, lo que asegura un basamento rocoso sano y apto para la acumulación de agua.
- Potencial corrosivo del terreno en la trayectoria seguida por el Gasoducto Energás, V Región
- Mallas de tierra en obras civiles: proyectos realizados en Santiago, Valparaíso, Antofagasta, Copiapó, etc.

Menú Principal de GeoMod

Menú Archivo

Permite editar la información
asociada al modelo geoeléctrico

Menú Anexos

Permite activar opciones
avanzadas de GeoMod

Menú Ayuda

Permite activar la enciclopedia de
GeoMod y los Asistentes de Interpretación

MENÚ ARCHIVO
- Edición: para el sondaje de Resisitividad, permite ingresar los datos digitalizados de terreno del gráfico de resistividad v/s AB/2
- Cargar Modelo: permite cargar los parámetros de un modelo deducido por el usuario a partir de un trabajo iterativo con el software
- Ver Modelo: muestra la información del archivo del modelo en formato de texto plano
- Guardar modelo: guarda todos los parámetros del modelo
- Salir: finaliza la ejecución del software

MENÚ ANEXOS
- Ver tabla: muestra simultáneamente los valores de terreno v/s los valores obtenidos a partir del modelo
- Cargabilidad: activa el módulo de sondaje híbrido (IP/Res para dos estratos)
- Dip Dip: activa el módulo que permite realizar informes Dipolo-Dipolo (figura a la derecha)
- Informe: genera el informe geoelectrico

MENÚ AYUDA
- Ayuda On Line: activa la enciclopedia
- Asistentes de interpretación: para Sondaje Eléctrico Vertical, Sondaje IP/Res y arreglo Dipolo-Diplo. Incluye un formulario para comunicarse con el centro de asistencia técnica de TGT.
- Acerca de: activa la ventana "Acerca de"

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2ª PARTE
Modelación de un Sondaje Eléctrico Vertical (SEV)
En esencia, un Sondaje Eléctrico Vertical permite realizar un escaneo geoeléctrico en función de la profundidad, manteniendo el eje vertical fijo. Dado que las líneas equipotenciales eléctricas son aproximadamente esféricas, el incremento de la profundidad se consigue incrementando la separación de los electrodos de inyección de corriente. El siguiente esquema permite entender la idea:

El objetivo del trabajo de terreno es obtener un gráfico de Resistividad v/s abertura dipolar (AB / 2). La resistividad se obtiene a partir de mediciones geométricas, de intensidad de corriente y de diferencia de potencial. La fórmula que se utiliza es la siguiente:

Donde:
DV = diferencia de potencial
I = Intensidad de corriente eléctrica
ri , Rj = distancias de los cuatro electrodos.

La curva de terreno se suaviza (para no modelar el ruido), se digitaliza para valores logarítmicos equiespaciados (1, 1.3, 1.8, 2.4, etc.) y los datos se ingresan a GeoMod mediante la opción Archivo --> Edición. En este punto conviene señalar que el software acepta una abertura dipolar AB máxima de 20 Km, lo que en ciertos casos óptimos significa una penetración máxima de 10 Km... ¡sin perforar!

IMPORTANTE
- Si el sondaje no alcanzó una distancia AB de 20 Km, los datos faltantes se extrapolan considerando que la curva debe finalizar asintóticamente
- El sondaje eléctrico debe ser correlacionado con algún sondaje mecánico de referencia, debido a que las resistividades de las rocas abarcan rangos y no valores puntuales. Por ejemplo, en cierto lugar un acuífero puede estar asociado a una resistividad de 10 Ohm*m, mietras que en otro lugar puede corresponder a los 80 Ohm*m.
- Obviamente, la utilización del software es confiable sólo si la realiza un Geofísico experto. Es un error centrar los esfuerzos de interpretación en minimizar el error cuadrático medio entre los datos de terreno y el modelo. Normalmente el modelo correcto no tiene un bajo error cuadrático medio, por la simple razón de que el terreno no es ni isótropo ni homogéneo.


Las curvas de terreno finalizan asintóticamente.

El examen de una posible familia de soluciones se realiza mediante el botón "Modelar", lo que activará un "InputBox" que solicitará las resistividades y espesores de cada estrato. Después de ingresada esta información, el software utilizará las Ecuaciones de Maxwell para generar la curva teórica. En general, el potencial eléctrico en la superficie sobre una capa múltiple, donde la capa superior tiene una resistividad r1 a una distancia r de una fuente puntual de corriente I, se determina con la siguiente fórmula:

Donde lambda es la variable de integración, Jo es la función de Bessel de orden cero y K es un Kernel que depende de la potencia (espesor) y de la resistividad de las capas inferiores.

Este es el resultado de una secuencia de iteraciones que permitió obtener una solución satisfactoria para el Geofísico, considerando información geoeléctrica, geoquímica, topográfica, geológica, etc:

La opción Anexos --> Informe permite generar rápidamente el informe geofísico, el cual puede ser almacenado permanentemente para posteriores análisis con la opción Guardar Informe. De este modo cada sondaje puede estar asociado a un archivo exclusivo con toda la información que lo caracteriza.






3ª PARTE
Modelación de un Sondaje Híbrido
En un Sondaje IP/Res, se realizan gráficos bilogarítmicos simultáneos para la resistividad en función de AB/2 y para el efecto IP en función de AB/2.
TGT cuenta con la tecnología exclusiva (no comerciable) para realizar lo que llamamos "Sondaje Híbrido" y que se compone de:
i) Modelación de Sondajes IP/Res
ii) Corrección topográfica por ángulo sólido
iii) Corrección espacial al eje del sondaje
iv) Análisis de sensibilidad por equivalencias T y S
v) Determinación de la penetración del sondaje
vi) Correlaciones IP/Res

El software GeoMod PE Gold permite llevar a cabo los puntos i, iv, v y vi para medios biestratificados en caso de que el usuario conozca la teoría pertinente.

A continuación hablaremos sobre cómo modelar los datos de terreno (punto i).

En primer lugar se debe realizar la secuencia Anexos → Cargabilidad para ingresar a la opción de Sondaje IP/Res.
Ingrese los datos mediante la secuencia Archivo → Edición y a continuación visualícelos:

Ahora modele el sondaje de resitividad, lo que fijará Rho y los espesores. A continuación estime los valores del efecto IP (en % o en tanto por mil).
En caso de ser necesario, analice la información con detalle realizando la secuencia Anexos → Ver Tabla:

Después de realizar este proceso iterativamente y considerando la información complementaria (geológica, geoquímica, etc.), usted podrá realizar el informe final mediante el método abreviado Ctrl + F (opción Anexos → Informe):

4ª PARTE
Informe Dipolo Dipolo y Asistente de Interpretación 2D
Una pseudosección dipolo-dipolo muestra variables geoeléctricas - como Resistividad y Efecto IP - distribuídas en un corte transversal del terreno (2D).
A continuación se muestra una pseudosección dipolo-dipolo obtenida en San Pedro de Atacama (Chile):

En la sección superior se pueden observar los datos de terreno y más abajo se observa el cuerpo responsable de la anomalía (una especie de batolito conductor con un desnivel en su extremo superior).

El software GeoMod PE permite realizar informes dipolo-dipolo y cuenta con un Asistente de Interpretación basado en el análisis de más de 2000 sondajes mecánicos.
Para ingresar a esta opción, realice la secuencia Anexos → Dip Dip (o Ctrl + D):

Para ingresar los datos de terreno, realice la secuencia Archivo → Edición.
Obtendrá un formulario dieñado específicamente para facilitar el ingreso de los datos de terreno:

Guarde los datos de Resistividad y de Efecto IP.
Para generar el informe, especifique la escala de colores para la Resistividad y el Efecto IP (valores máximos y mínimos, recuadro A):

Y a continuación presione el botón Dibujar Datos, para así obtener el informe (recuadro B).

En Comentarios, puede escribir la interpretación de los datos. Para realizar ésto, puede presionar el botón Asistente de Interpretación.

Visualizará un archivo web con una explicación del arreglo Dipolo-Dipolo, junto con ejemplos de interpretación reales verificados por intermedio de sondajes mecánicos.

FIN DE LA SERIE ............

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