LA EXPLORACION GEOFISICA DEL SUBSUELO

SOCIEDAD
NACIONAL. DE
MINERIA
LA EXPLORACION GEOFISICA
DEL SUBSUELO
POR
NORBERTO GELLA Y JUAN
SANTIAGO
SOC.
IMP.
V
DE
l_IT.
AHUMADA
BRÜGGEN
CHILE
"UNIVERSO"
32
LA E X P L O R A C I O N G E O F I S I C A
DEL
SUBSUELO
por
N O R B E R T O GELLA y JUAN BRÜGGEN.
En el mes de Agosto, los dos autores dieron
una conferencia en la Universidad Católica sobre los métodos geofísicos que fué auspiciada
por el Directorio de la Sociedad Nacional de
Minería. En vista del gran interés que despertó
la conferencia sobre estas investigaciones tan
importantes, y para darlas a conocer también a
los socios de la Sociedad Nacional de Minería
residentes fuera de Santiago, hemos accedido
gustosamente al deseo de la Redacción del "Boletín Minero", de publicar la conferencia en forma de un artículo, y agradecemos las facilidades que nos permiten publicar también un
número tan grande de dibujos explicativos.
El artículo siguiente se compone de dos partes; en la introducción se discute la relación
entre el estudio geológico y la geofísica; buscando los ejemplos especialmente en la geología
y minería chilena, resulta que la introducción
trata también de la aplicación que podrían tener los métodos geofísicos en Chile.
La segunda parte, describe los diferentes métodos y explica cómo pueden emplearse para
explorar el subsuelo. Para cada método se citan
uno o varios casos de aplicación práctica que
han tenido, porque estos sirven mejor para la
explicación y después se menciona en forma un
poco más detallada cómo podrían aplicarse los
métodos en ciertos problemas de la geología
chilena.
En general, la geofísica ya no necesitaría una
defensa de la seriedad de sus procedimientos y
de sus resultados; pero tratándose de una ciencia nueva, no será demás dar algunos datos que
permitan formarse una idea de la enorme importancia práctica de la investigación geofísica
y de la gran extensión que ha alcanzado su aplicación.
En Texas, los depósitos petrolíferos se hallan
en los flancos y encima de grandes cúpulas o
domos de sal. Por medio de sondajes, ejecutados sin previa investigación geofísica, se habían
descubierto en los 20 años de 1904 a 1924 solamente 6 de tales domos de sal; después de la
introducción de la exploración geofísica se descubrieron 5 cúpulas sólo en el año de 1925 y
hasta hoy día su número es de unos 30 a 40.
En vista de tales resultados se comprende que
todas las compañías grandes de petróleo aprovechen la exploración geofísica y generalmente
disponen de grupos especiales de expertos geofísicos.
Una buena idea del aprecio que se tiene por
esta clase de investigaciones en Europa, se desprende de un artículo del ingeniero rumano, T.
P. Ghitulescu, publicado en la Revista "Annales
des Mines de Roumaine" Tomo XIII, 1930.
Un extracto de artículo apareció en el 2.9 Congreso Internacional de Sondajes, (Congres International de Forage), en París, 1929.
Entre otras noticias interesantes dice que,
en los últimos años la Sociedad Petrolífera
Steaua Romana ha hecho prospectar alrededor
de 1,200 km 2 , por los métodos eléctricos y sísmicos. La sociedad petrolera Astra Romana
emplea sólo para ella 4 balanzas de torsión y
ha prospectado alrededor de 200 km 2 .
En la página 7, tratando de la exploración
eléctrica de Moreni que se describirá más abajo,
el artículo citado dice literalmente:
"La prospección eléctrica hecha por la sociedad Piepmeyer (Kassel) en esta región, indicó
el límite de la zona petrolífera en una situación
mucho más austral con respecto a la isobate de
600 m.
"Según estas indicaciones se han hecho dos
sondajes de exploración.
"El sondaje N." 1, encontró la capa de Moreni, que estaba inundada de agua, a 876 m., y la
capa productiva de Drader a 913 m. Ella entró
en producción en este año, el 15 de Mayo, siendo eruptiva durante un mes y medio. Hasta el
l. 9 de Septiembre del presente año, ha producido alrededor de 850 carros, quiere decir más o
menos 8 carros (de ferrocarril) diarios.
"Esta producción es bastante grande para indicarnos que estamos todavía lejos del límite
de la zona explotable. Parece de consiguiente
— 4 —
que el límite de la zona productiva dado por la
prospección eléctrica ha sido indicado muy bien.
"El sondaje N. 9 2 de la exploración alcanzó
la capa de Moreni a 949 m. y la capa productiva
de Drader a 970 m. Entró en producción el 4 de
Agosto y produjo hasta el 1° de Septiembre
unos 350 carros, quiere decir 14 carros diarios.
La erupción comenzó con una producción de 18
carros.
"Este último resultado es aún más importante
que el primero; el sondaje se halla a una distancia más grande de los barrenos productivos y
mucho más cerca del término del anticlinal de
modo que las indicaciones de la prospección
eléctrica aparecieron menos seguras.
"La prospección eléctrica indicó también la
hondura de la capa petrolífera. Los sondajes encontraron un error de pocos metros para el sondaje N.» 1 y de 50 m. para el N.« 2".
I. LA RELACION E N T R E LA GEOLOGIA
Y LA GEOFISICA, Y LA APLICACION
D E LA I N V E S T I G A C I O N GEOFISICA.
El reconocimiento del depósito mineral es la
primera y más importante tarea de la minería,
de la cual depende no sólo la cantidad de dinero que puede invertirse, sino también el éxito de toda empresa minera.
En el siglo pasado, especialmente en la época
de la explotación de los ricos minerales argentíferos del norte de Chile, siguió la explotación
inmediatamente al descubrimiento, porque el
descubridor encontró una riqueza tan grande a
flor de tierra que podía proceder directamente
a la explotación. En vista de la riqueza de los
minerales que se sacaron de la mina, poco se
pensó en trabajos de reconocimiento; cuando
se perdió la veta en una falla, se buscó su continuación por numerosas estocadas en todas las
direcciones o se siguió la veta broceada por muchas decenas de metros, guiado únicamente por
la experiencia práctica del antiguo minero y por
la buena o mala suerte. Las labores de reconocimiento eran costosas y, a menudo, se agotó la
fortuna que poco antes había proporcionado la
mina.
La experiencia práctica del minero le enseñó
numerosas relaciones entre la riqueza de la veta
y ciertos fenómenos geológicos. La geología
que, en el siglo 18 había nacido de tales observaciones, examinó críticamente las relaciones
observadas por el minero, estableciendo las causas de algunas y refutando otras.
Los resultados así obtenidos por la geología
económica, prestaban servicios muy importan-
tes a la minería, permitiendo a menudo predicciones exactas acerca de la existencia de minerales en el subsuelo. Su mejor campo de aplicación eran los depósitos minerales intercalados
entre las rocas estratificadas en las cuales conservan siempre el mismo nivel estratigráfico,
como p. ej. los mantos de carbón, el petróleo,
etcétera.
D E P O S I T O S METALIFEROS
Pero en los depósitos metalíferos que tienen
forma muy irregular, aún cuando aparecen como vetas, la predicción geológica falla a menudo, porque las causas de la repartición de los
metales se saben a menudo sólo después de haberlos descubierto. Esta irregularidad en la forma
de los depósitos es muy grande en los de fierro
del norte e impide hacer una cubicación justificada sin haber ejecutado un gran número de
sondajes, piques y socavones de reconocimiento,
que ya cuestan una fortuna; y todos estos gastos deben hacerse basándose en un informe geológico que, tratándose de una persona seria,
puede decir solamente que, en vista de la gran
extensión superficial del afloramiento puede suponerse que el cuerpo desciende a mayor hondura; que deben hacerse trabajos de reconocimiento, para saber si existe fierro en cantidad
explotable o nó. Quiere decir, deben gastarse
centenares de miles de pesos, para saber, si un
depósito es explotable o nó.
Más favorable parecen las condiciones en las
vetas metalíferas, porque en ellas el metal debe
hallarse dentro del plano bien definido de la
veta. Sin embargo, el metal no se halla repartido uniformemente en toda la extensión de la
veta, sino se concentra en ciertas zonas, llamadas
alcances o bonanzas. La figura 1, nos muestra
un plano de una de las vetas más ricas de oro
del mundo, del Comstock Lode que ha producido oro por un valor de tres mil millones de
pesos. Pero, toda esta riqueza ha provenido exclusivamente de las bonanzas, que ocupan más
o menos la seiscentava parte de la superficie
de la veta. La figura nos muestra la enorme extensión de las labores de reconocimiento y la
superficie reducida de la parte explotable de la
veta.
Si el afloramiento de una veta se compone de
ganga estéril, es imposible saber si ella contiene
más abajo un depósito explotable o nó; para esto
se necesitan costosos trabajos de reconocimiento
como piques y socavones. Lo peor en este caso
es que no se dispone de indicaciones acerca de
la dirección en qué deben llevarse las labores.
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Se comprende la enorme importancia que tiene
en tal caso un procedimiento que permite decir
al minero, en tal punto y a tal hondura hay una
masa de buena conductibilidad eléctrica que puede corresponder al metal buscado.
En realidad, también la pirita de fierro que
carece de mayor valor, es un buen conductor.
Pero aún en este caso más desfavorable, la
predicción es de enorme valor, porque permite
al minero dirigir sus trabajos de reconocimiento
directamente hacia el punto estratégico, evitando los subidos gastos de numerosos socavones y
piques labrados en todas las direcciones.
Para una comunidad minera que se ha formado para la exploración de algún depósito mineral, el estudio geofísico preliminar permite
establecer un plan exacto de trabajo, fijando
los gastos necesarios para saber, si el yacimiento
es explotable. No pasará, como es la regla hoy,
que se ha gastado el capital presupuestado en
una serie de trabajos dirigidos en todas las direcciones y que se vuelva a pedir más dinero,
porque en ciertas partes ya apareció un poco
de metal lo que debería considerarse como buen
augurio; y cuando se ha gastado la nueva suma,
se vuelve a pedir plata porque ya ha mejorado
francamente la ley, aun cuando todavía no sea
explotable.
Después de un reconocimiento geofísico puede decirse en tales puntos hay masas de buena
conductibilidad; necesitamos tantos metros de
socavón y de pique para llegar a estos puntos,
y sabremos entonces si hay un yacimiento explotable o nó. Si resulta ser de pirita o de una
ley demasiado baja, ya no se gastará ningún
centavo más. Especial importancia tiene el procedimiento también porque, en minas abandonadas puede distinguirse perfectamente si el
buen conductor corresponde a agua o a minerales sulfurados.
En la época actual de los bajos precios de cobre, el reconocimiento geofísico tiene especial
importancia porque deben buscarse los alcances
de minerales ricos, que siempre permitirán la
explotación cuando los de baja ley ya no pagan
los gastos.
Interesantes son las figuras N.os 22 a 24, que
se dan más abajo y que contienen los resultados
de investigaciones geofísicas ejecutadas en minas de cobre de Méjico. De ellas se desprende
que aún en minas de gran desarrollo de labores
quedan siempre numerosos alcances sin descubrirse. Muchos de éstos, se hallan a pocos me, tros de distancia de los frontones de la mina.
Los resultados de la investigación geofísica ya
han sido comprobados por sondajes.
No cabe duda, que, en forma análoga, las
numerosas minas del país contengan grandes
alcances de minerales que todavía no se han
— 6 —
descubierto, sea que se trate de alcances situados en las vetas conocidas o en otras vetas vecinas que todavía no se han descubierto por
trabajos mineros. Siempre siguen descubriéndose
alcances al reabrir minas abandonadas, pero,
debido a la incertidumbre sobre la situación de
los alcances, los trabajos de reconocimiento dirigidos en todas las direcciones, resultan generalmente más caros que el valor de los minerales descubiertos en una u otra labor. Sería fácil encontrar ejemplos de esto en el desarrollo
de numerosas empresas mineras de los últimos
10 años.
CARBON
Aun en depósitos situados en capas estratificadas, donde el geólogo puede informar con
mucho más seguridad, los métodos geofísicos
sirven para complementar el informe geológico.
Pero a menudo capas superficiales de posición
horizontal y de gran espesor, cubren las rocas
carboníferas situadas a mayor hondura, como
pasa en la mayor parte de Arauco; en tal caso,
el geólogo no puede decir nada sobre la estructura de las rocas profundas, mientras, por ejemplo, el método sísmico permite descifrar con todos sus detalles la estructura del subsuelo, como
se ve en el ejemplo de la figura 11. Al fin del
mismo párrafo sobre la investigación sísmica,
se describe también la aplicación) que podría tener este método en el carbón de Arauco.
PETROLEO
En los yacimientos de petróleo, las predicciones geológicas son aún más difíciles. Se sabe
que el petróleo se concentra con preferencia en
los anticlinales, mientras el sinclinal contiene a
menudo agua salada. La ubicación de los anticlinales es una tarea relativamente fácil para el
geólogo, a no ser que otra vez capas horizontales de gran espesor, escondan las rocas plegadas, un caso que se presenta en la parte oriental
de Magallanes. Tanto el método sísmico como
el gravimétrico, permiten una ubicación exacta
de tales anticlinales cubiertos.
Pero el petróleo no se halla en toda la extensión del anticlinal, sino se concentra solamente en ciertas zonas de superficie reducida,
de modo que, a menudo, deben ejecutarse numerosos sondajes, antes de dar con el yacimiento. Además en el anticlinal los vértices de las diferentes capas no se hallan siempre superpuestos, sino se desvían hacia abajo como lo indica
la figura 2-A. Los ensanchamientos y compre.siones irregulares que sufren las capas en el
plegamiento, hacen imposible determinar la inclinación exacta del plano del eje del anticlinal.
Además, en regiones petrolíferas nuevas, no se
sabe la posición estratigráfica de la capa petrolífera y, por esto, tampoco puede determinarse
la desviación horizontal del vértice, y con esto,
la situación de la concentración del petróleo.
Un ejemplo práctico de esta complicación que
ha sido resuelto por la investigación geofísica,
se halla representado en la figura 30.
Otras complicaciones que no se pueden saber
por un estudio geológico superficial, son representadas en la figura 2-B. La capa petrolífera
no alcanza hasta el vértice del anticlinal y por
esto el petróleo tampoco. Casos parecidos, resueltos por la geofísica, se encuentran representados en la figura 28. O, como en 2-C, tenemos
una falla que ha cortado la capa petrolífera;
en i hay indicios superficiales de petróleo y, en
general, se supondrá, que se haya escurrido
todo el petróleo; en realidad, la falla, con el
jaboncillo formado por la fricción, ha retenido
el petróleo, pero en una zona situada fuera del
anticlinal. Un ejemplo de esta clase de depósitos estudiados por la investigación geofísica
se halla en la figura 27; es la región de Nienhagen, en Alemania. La zona descubierta por la
investigación eléctrica se halló tan lejos de la
región, donde los geólogos suponían la continuación de los campos petrolíferos conocidos,
que no se creyó en el resultado de la exploración geofísica y, sólo dos años más tarde, en
1928, se hicieron los primeros sondajes, y actualmente hay más de 16 barrenos en explotación, cada uno con una producción diaria superior a 30 metros cúbicos.
Fig. 2.—Perfiles por anticlinales petrolíferos. P=petróleo; A-S = aaua salada.
_ 7 —
Fig. 3—Perfil esquemático por Magallanes.—cr = cretáceo; te = terciario
di = diluvio; terreno glacial.
Otra situación del petróleo, donde puede descubrirse sólo por casualidad, es la de la derecha
de la figura 2-C; es un caso análogo al representado en la figura 28 de Moreni, en Rumania.
Los problemas que pueden esperarse en la región petrolífera de mayores expectativas de Chile, en Magallanes, se hallan representados en la
figura 3. En vista que disponemos de pocos detalles nuevos sobre la región, dibujé un perfil esquemático basándome principalmente en los estudios ejecutados por el Dr. Felsch. Según esto,
tenemos en el Oeste, en los puntos i t una zona
con afloramientos de los mantos petrolíferos del
cretáceo que se presentan con impregnaciones
de asfalto, vertientes de gas, etc. Los mantos
petrolíferos cortados por la denudación, han
perdido, probablemente, ya su contenido en petróleo, a no ser que, en la forma representada
en la figura 2 B y C, se haya conservado una
parte de este precioso líquido. Además, es bien
posible, que debajo de los mantos que acabamos
de mencionar, existan también otros más profundos que no han sido alcanzados por la denudación y que conservan todavía su riqueza.
Hacia el Este, desaparecen las capas petrolíferas debajo de rocas terciarias también plegadas. Pero examinando el plano de separación
entre las dos formaciones, observamos que no
coinciden los pliegues del terciario con los del
cretáceo petrolífero. Esta irregularidad causada
por la discordancia que separa los dos sistemas
de estratos, se explica porque después de la
sedimentación de las capas cretáceas, estas han
sufrido un plegamiento; más tarde, las irregularidades causadas en la superficie, fueron niveladas por la denudación, y encima de las capas
denudadas se depositaron los estratos terciarios
que más tarde sufrieron otro plegamiento. Esto
tiene como consecuencia que los anticlinales
del terciario que se observan en la superficie, no
coinciden siempre con los anticlinales del cretáceo en que se ha concentrado el petróleo. En a
coinciden, pero se ve que la denudación anterior
al terciario ha destruido los vértices de las capas petrolíferas. El anticlinal del cretáceo en b
se halla debajo de un sinclinal del terciario. El
geólogo que ubica un sondaje en el anticlinal
del terciario en e encontrará a hondura los
mantos petrolíferos en el sinclinal donde contienen generalmente, agua salada. El plegamiento disminuye én fuerza hacia el Este, donde sfe
encontrarán los anticlinales menos elevados, que
son más favorables para la formación de yacimientos petrolíferos. Pero, en esa región empieza la gruesa capa de acarreo glacial que esconde enteramente las rocas, de modo que allá
sería imposible determinar puntos de sondaje
basados en un estudio geológico.
Parecidas son las condiciones de los mantos
petrolíferos del terciario. Los indicios de petróleo se observan solamente en la parte occidental,
donde la mayor parte del petróleo se habrá excurrido; pero en el Este, debajo de la gruesa cubierta glacial (di), pueden esperarse anticlinales
todavía no destruidos por la denudación.
Una investigación geofísica determinaría primero la situación de los anticlinales profundos,
usando el método sísmico; sería un estudio parecido al representado en la figura 12. Después
de haber ubicado los anticlinales más favorables,
se emplearía el método eléctrico para ver si
existen en los anticlinales zonas de mala conductibilidad que consistirían en petróleo o gas
de petróleo y que, al final se explorarían y explotarían por medio de sondajes.
La ventaja de la exploración previa por la
geofísica consiste en ahorrar enormemente en
gastos de sondaje. Con el costo de un sólo sondaje profundo puede examinarse una extensa
región; veremos más abajo, al hablar del método sísmico que con este procedimiento se han
explorado en Galicia unos 500 km 2 en tres
meses, ubicando un gran número de anticlinales, pudiendo comprobarse hasta la posición inversa de las capas. El método eléctrico, que
representa un estudio mucho más detallado, podría investigar alrededor de unos 2 a 3 kms.
cuadrados por mes. Repartiendo las superficies
destinadas a la exploración eléctrica en tres o
cuatro de los anticlinales más favorables, resul-
D o m o de sal
y/y^Y/fa
S o n d e o s v¡e;os p e r f o r a d o s sin
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Zonas
mala conductibilidad
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Sondeos descubridores de aceite
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Esresda h o r i z o n t a l
V = , EscaVo v e r t i c a l
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— 9 —
tarían 3 a 4 campos de unos 8 kms. cuadrados.
En caso que el estudio eléctrico hubiera comprobado la existencia de petróleo, podrían ubicarse en cada campo unos 50 a 100 sondajes
productivos.
Procediendo según el método antiguo en regiones que tienen una cubierta de capas horizontales o dónde hay discordancias, se necesitarían primero numerosos sondajes, solamente
para ubicar los anticlinales, sin que por esto
se sabría la existencia del petróleo ni los puntos
donde sé halla concentrado.
Como ejemplo puede servir el caso del domo
de sal de Fannet, en Texas, que se había descubierto por el método sísmico, lo que puede
compararse con la ubicación de un anticlinal;
pero con esto no se ha determinado todavía la
existencia ni la ubicación de los depósitos de
petróleo. En Texas, se procedió inmediatamente
a la exploración por sondajes y, sólo después
de haber ejecutado 11 barrenos negativos, que
se hallan representados en la figura N. 9 4,
se encargó la exploración eléctrica que ubicó varias zonas de mala conductibilidad.
Los numerosos sondajes ejecutados posteriormente en estas zonas (1), encontraron en ellas
petróleo en cantidades explotables. El sondaje
III, lo encontró a 1,590 m. de hondura. Muy
interesante sería también una investigación geofísica de otras regiones con indicios de petróleo,
como p. ej.: Chiloé o el interior de Antofagasta,
donde uno de los autores descubrió indicios
de petróleo.
AGUA S U B T E R R A N E A
También en el descubrimiento de agua subterránea que, en el norte, tiene una importancia
casi igual a la del petróleo, la investigación
geofísica podría prestar servicios de mayor importancia, tal como lo ha comprobado últimamente en la región de Lüderitzbucht, en SudAfrica, donde se descubrió agua en medio del
desierto de arena.
( 1 ) L a f i g u r a <4, q u e e s l a c o p i a d e u n d i b u j o a n t i guo, no contiene los n u m e r o s o s s o n d a j e s posteriores,
s i n o s o l a m e n t e l o s N . o s II, I I I y X .
Por el ,estudio superficial, el geólogo puede
indicar ciertas zonas como favorables para la
formación de corrientes de agua subterránea,
pero la elección del punto de sondaje resulta
generalmente muy difícil. La zona que se presta
para sondajes abarca a menudo muchos kilómetros cuadrados y fácilmente puede ocurrir que,
en el punto de sondaje indicado, la capa acuífera,
que se halla a algunos centenares de metros de
hondura, se presente impermeable, mientras que,
a poca distancia se encontraría gran abundancia
de agua.
Otra dificultad muy grande para la indicación
de puntos de sondajes, se explica en la figura 5
que representa un caso que fué estudiado por
uno de los autores en el año pasado. Según la
morfología y estructura geológica de la región
situada al Este de Calama, todo el agua que se
infiltra ahí, tiene que pasar como corriente subterránea debajo del llano que conduce de Calama hacia el Toco. Este llano separa la Cordillera del Medio, en que se halla Chuquicamata, de
los cerros de Limón Verde y de Guacate, y por
ser relativamente estrecho, sería este llano el
más apropiado para la ubicación de un sondaje.
Pero, según lo representa el perfil de la figura 5, se hallan varios cerros bajos antepuestos
tanto a la Cordillera del Medio como al Limón
Verde, que son cumbres de estas serranías que
descienden hacia el río Loa. También las lomas
bajas de la región del ónix son otras cumbres
parecidas, lo mismo que el cerro Topáter, etc.
Un sondaje en busca de agua, debería ubicarse
en la parte más profunda del valle, porque esta
correspondería al antiguo curso del valle. Es
imposible saber si esta parte se halla al norte o
sur del cerro Topáter. El peligro más grande
es que el sondaje se ubique en un punto donde,
a poca hondura se halla la cumbre de un cerro
como p. ej.: en el dibujo debajo del río Loa.
Por el método gravimétrico o por el sísmico,
podría determinarse fácilmente la superficie de
las rocas fundamentales en el subsuelo y con
esto podría elegirse el mejor punto de sondaje.
Además, una exploración eléctrica podría indicar dónde y a qué hondura pasan corrientes de
agua subterránea por la región, porque el agua
es un buen conductor de la electricidad.
Ccrc1 c1?/
Fjg. 5.—Perfil esquemático por el-valle del Loa en Calama.
punteado = terreno de acarreo, hachurado = rocas fundamentales.
— 10 —
Puntos favorables para la existencia de mayores cantidades de agua subterránea existen en
gran número entre Arica y Copiapó. La exploración geofísica permitiría descubrirlas.
Problemas parecidos existen también en el
centro de Chile, donde corrientes subterráneas
profundas podrían proporcionar agua potable de
buena calidad a las ciudades, ahorrándose las cañerías caras que traen el agua desde gran distancia.
CONSTRUCCIONES D E TRANQUES,
P U E N T E S , EDIFICIOS.
En los embalses de lagunas, la cortina impermeable del tranque debe atravesar enteramente
la capa superficial de rodados que se halla en el
lecho del río. Esta excavación que debe hacerse
debajo del nivel del agua subterránea, constituye
uno de los gastos más grandes de la construcción. Para determinar el costo se hacen una serie de sondajes, generalmente a mano, debido
a la poca accesibilidad que tienen los puntos de
embalses situados en la alta cordillera. Estos
sondajes quedan generalmente demasiado distanciados entre sí; además, si la sonda da con
un bloque grande, éste se perfora sólo unos 20
ó 30 cms. y fácilmente se paraliza después el
sondaje creyendo que se encontró ya la roca del
subsuelo. De tal procedimiento pueden resultar
grandes desembolsos no previstos.
Con el método sísmico puede determinarse la
superficie de las rocas fundamentales en toda
la extensión del tranque con exactitud absoluta.
Además, este método, o el de la determinación
de la radioactividad, permiten saber si hay grietas importantes en el fondo de la angostura
que podrían causar grandes pérdidas de agua.
Una observación sísmica del punto del tranque,
que debe durar varios meses, permite saber, si
existe una sismicidad especial en las cercanías.
La misma importancia tiene el estudio del subsuelo en la fundación de puentes y de edificios.
Una de las sorpresas más grandes se presentó
en la excavación de uno dé los pilares del puente
del Limarí, cambiando la hondura de la roca
viva desde 12 m. hasta 26 m., en una distancia
horizontal de unos 15 m. Si de antemano, se
hubiera reconocido el subsuelo por el método
sísmico, se habría podido cambiar la ubicación
del puente ahorrándose muchos centenares de
miles de pesos.
En muchos edificios grandes, especialmente
en fábricas, se requieren cualidades especiales
del subsuelo, no solamente en cuanto se refiere
a su resistencia, sino también a la conductibili-
dad de las ondas elásticas causadas, p. ej.: por
el movimiento oscilatorio de las máquinas, que
puede causar graves daños en las casas vecinas.
De la exposición anterior se desprende que la
exploración geofísica tiene para la geología la
misma importancia que el descubrimiento de
los rayos X para la medicina. De esta comparación resulta también que el geólogo y el ingeniero de minas no deben mirar a la geofísica
como un competidor sino como una ayuda importante en su tarea de explorar y explotar las
riquezas del subsuelo.
La geofísica no hace supérfluo el estudio geológico, sino al contrario lo necesita como base
de su investigación. El geólogo tiene que elegir
las zonas que deben explorarse por la geofísica,
debe dar los antecedentes acerca de la estructura geológica que puede esperarse en el subsuelo; de los datos así proporcionados dependerán los métodos geofísicos que se aplicarán.
Igualmente se necesita la ayuda del geólogo
para la interpretación de los resultados de la
exploración geofísica, porque ésta nos da solamente noticias acerca de las cualidades físicas
del subsuelo.
II. DESCRIPCION D E LOS D I F E R E N T E S
METODOS GEOFISICOS.
1). EL M E T O D O
GRAVIMETRICO.
Las investigaciones gravimétricas se basan en
la determinación de las perturbaciones del campo de gravitación causadas por la existencia de
masas más pesadas o más livianas en el subsuelo. Debido a ellas, la dirección y el valor de
la gravitación cambian de un punto al otro. Los
cambios son más importantes, donde entran en
contacto unidades geológicas de diferente densidad. La variación de la gravitación se representa por los gradientes y su valor se expresa
en unidades Eotvós siendo 1 E ó t v o = l X 1 0 - 9 cgs.
El valor nos indica en qué cantidad aumenta
o disminuye la componente horizontal de la
gravitación en una distancia de 1 cm.
Para obtener una sensibilidad tan grande, había que construir una balanza especial cuyo inventor era el barón húngaro v. Eótvos. Posteriormente, el instrumento fué mejorado considerablemente por "Schweydar", el famoso geofísico de Potsdam, quien le dió la forma representada en la figura 6.
El instrumento consiste en un balancín de
forma parecida a la letra Z. En los términos de
—
l i -
lilí tubito delgado de metal (19 de la figura 6)
se hallan dos masas iguales en 9 y 22. El balancín está colgado en el alambre de platino sumamente delgado (5) que tiene un pequeño espejo en 20, que reflecta la luz de una señal óptica.
Debido a las masas más pesadas o más livianas del subsuelo cambia la gravitación de un
punto al otro y las dos masas 9 y 22 son influenciadas de diferente modo, causándose una
pequeña torsión del balancín hasta que ésta sea
compensada por el momento de torsión del
alambre que obra en contra de la gravitación.
luz que es reflectado por el espejo 20 hacia una
placa fotográfica situada en el chasis 31.
Para proteger la balanza contra la intemperie
y cambios bruscos de la temperatura, se pone
el aparato en una casucha de gruesas paredes
de corcho.
Con la balanza pueden medirse diariamente
tres estaciones; pero el número de éstas depende de la exactitud requerida, de la extensión del
objeto por examinar, de modo que no pueden
darse cifras exactas acerca del tiempo que requiere un estudio gravimétrico, sin saber los detalles del objeto por investigar.
Para aumentar la rapidez de las mediciones,
la balanza tiene también otro balancín, pero de
posición opuesta que no está representado en el
dibujo esquemático; tiene su masa superior a
la izquierda y su masa inferior a la derecha.
Para protección contra los cambios de temperatura y otras influencias perturbadoras, se han
puesto los dos balancines en dobles tubos de
metal que dan el aspecto característico a la balanza de torsión (figura 6, a la derecha).
Abajo, en 8, 11, 12, etc., se halla el mecanismo
que da vuelta a la balanza para hacer las observaciones en diferentes posiciones azimutales. La
lectura se hace automáticamente por el rayo de
Fuera del gradiente, se determina también la
curvatura de la superficie de nivel que es la superficie de igual gravitación y que coincide con el
geoide de los geodestas. Los valores de la curvatura, que corresponden a la diferencia entre la
curvatura más fuerte y más débil de la superficie
de nivel, tienen, encima de la masa más pesada
posición paralela, y encima de la masa más
liviana posición normal al límite entre las dos
clases de rocas.
La tabla siguiente nos da algunas cifras de
densidades de diferentes rocas y minerales, tomadas de "Ambronn" y "Rinne":
— 12 —
arena seca
"
húmeda
"
mojada
greda seca
"
húmeda
grava
arenisca
conglomerado
arcilla
pizarra
caliza
dolomita
granito
diorita
gabro
traquita
andesita y porfirita
basalto
diabasa
sal gema
la mayor parte de los
minerales metalíferos entre
1,4-1,65
1,7-1,9
1,95-2,05
1,5-1,6
1,67-1,85
1,8-2,0
1,8-2,8
2,1-2,7
1,8-2,6
2,65-2,88
2,3-3,0
2,44-2,90
2,46-2,73
2,75-2,97
2,8-3,1
2,6
2,5-2,85
2,8-3,3
2,8-3,0
2,1-2,4
4 y 8
La gran variabilidad de las densidades que se
debe a los cambios importantes de la porosidad,
obligan a menudo a determinar de antemano
las densidades exactas de las diferentes rocas que
componen la región que se va a estudiar.
La investigación siguiente, ejecutada por la
casa Piepmeyer y Co., puede servir para explicar la aplicación práctica del método gravimétrico y la describiremos según un artículo de la
revista Braunkohle, publicado por el ingeniero
H. Seblatnigg, quien ha dirigido el trabajo.
El manto de lignita de Borken, situado cerca
de Kassel, tiene una cubierta de arcillas, arenas
y rodados cuyo espesor varía entre 30 y 100 m.
El manto de lignita tiene posición horizontal o
escasa inclinación y su espesor varía entre 1 y
15 m. La hoya terciaria está atravesada por varias fallas de rumbo N.-S. cuya existencia se
sabía por algunos sondajes que se habían ejecutado a grandes distancias entre sí. Para establecer un programa detallado de explotación,
debía conocerse exactamente la situación de las
fallas, lo que habría costado grandes sumas, si
el reconocimiento se hubiera hecho por medio
de sondajes. Por esto la Dirección de Minas
de la Sociedad Eléctrica de Prusia, Sección
Borken, encargó a la casa Piepmeyer y Co., con
el reconocimiento geofísico.
En la figura 7 vemos el plano de situación de
las estaciones gravimétricas y de sus resultados
expresados en gradientes y en valores de curvatura del geoide. Los sondajes 2, 7 y 431, ha-
bían entrado al triásico, sin encontrar carbón,
mientras que los barrenos 6, 173 y 429 dieron
con el carbón a diferentes honduras.
La tarea de la investigación geofísica consistió en ubicar exactamente la falla cuya existencia se había comprobado por los sondajes. Las
diferencias de densidad entre el terciario (2,1)
y la lignita (1,2) por un lado y el triásico (2,35)
por el otro lado, eran suficientes para garantizar
un resultado exacto de la investigación gravimétrica.
En cuatro* perfiles trazados normalmente a la
falla supuesta se ubicó ésta con la exactitud pedida y después se unieron estos puntos por
medio de la línea interrumpida que indica el
trazado de la falla.
La figura N.' 8, nos muestra en forma detallada, aunque esquemática, el procedimiento.
Abajo, en I, tenemos el perfil geológico con
la falla que limita el campo carbonífero; más
arriba, en II, se han dibujado con flechas las
direcciones de los diferentes gradientes observados en la línea del perfil. Los gradientes observados encima del carbón se dirigen hacia el
triásico más pesado y tienen su valor más alto
directamente encima de la falla como lo indica
la parte superior III que contiene la curva continua de los gradientes. A la derecha de II, los
gradientes toman dirección opuesta debido al
descenso lento de la superficie del triásico.
La situación de la falla se había determinado
con una exactitud de más o menos 7 m. y los
dos sondajes de control (455 y 458) que se hicieron a 7 m. de distancia de la falla indicada
comprobaron plenamente el resultado de la investigación geofísica. Después se han ejecutado
también los sondajes de control N.os 461, 473
y 469 cuyos resultados también coincidían con
los datos proporcionados por el estudio gravimétrico.
Termina el artículo del señor Seblatnigg diciendo que, no obstante las profundidades reducidas, el reconocimiento gravimétrico resultó
mucho más barato que una exploración por
sondajes y que la relación se presentaría mucho
más favorable para la investigación geofísica,
tratándose de honduras más grandes.
La balanza de torsión permite reconocer también masas pesadas, como minerales metalíferos
o masas más livianas como cúpulas de sal, lo
mismo que la determinación del espesor de capas de rodados, o la situación de anticlinales, porque en éstos hay a menudo núcleos de rocas
más pesadas. Tanto las cúpulas de sal como los
anticlinales son de mayor importancia porque
en ellos se concentra a menudo el petróleo.
13 —
Fig. 7.—Plano del levantamiento gravimétrico de Borken.
— 14 —
M
¿¿ssfss
£>
£Q
4¿>
60
So
/CO m
Fig. 8.—Perfil esquemático por la falla de Borken.
III Curva de los gradientes.
II Los gradientes en proyección horizontal.
I Perfil geológico con los sondajes de control,
te = terciario con densidad 2,1
tr — triásico
»
»
2,35
C — lignita
»
»
1,2
La misma sensibilidad grande de la balanza
de torsión es también una desventaja para su
uso, porque hay que hacer una nivelación muy
exacta de la vecindad hasta unos 100 m. de distancia de la estación, porque ya la presencia
de una pequeña fosa dentro de esta distancia
haría notar su efecto. Los efectos de las irregularidades encontradas por la nivelación se
eliminan por cálculo, lo mismo la influencia de
cerros vecinos.
Resulta de esto que la balanza de torsión tiene su mejor campo de aplicación en terrenos
planos; en Chile serviría perfectamente en los
grandes llanos longitudinales, donde permitiría
determinar el espesor de las capas de rodados,
lo que sería de gran importancia para determinar los puntos más apropiados para sondajes
en busca de agua.
La hondura que se puede alcanzar por la investigación gravimétrica es de unos 2,000 m.
2). EL M E T O D O SISMICO.
El método sísmico se basa en la diferente
velocidad de conducción que tienen las distintas
rocas para las ondas elásticas. Estas se producen por medio de un temblor artificial causado
por la explosión de una carga de dinamita
que varía entre 50 grs. y unos 300 kgs. Mientras más profundo debe alcanzar la investigación, más grande debe ser la cantidad de dinamita empleada.
A ciertas distancias y, arregladas en línea
recta, se ponen tres estaciones sísmicas en que
se observa la llegada de las ondas de elasticidad que toman diferentes caminos por las distintas capas del subsuelo. Los instrumentos que
componen cada estación, se ven en la figura 9.
A la derecha, en ,,el cajón largo y parado se
halla e¿ péndulo cuya gran masa inerte indica
la llegada de las ondas por sus oscilaciones que,
por medio de un rayo de luz, son comunicadas
al aparato registrador que se ve a la izquierda
encima del cajón. Este aparato tiene como parte
principal un tambor encima del cual se mueve
una cinta de papel parecida a las que se usan
en los telégrafos. La cinta consiste en papel
fotográfico en que se marcan las oscilaciones
del péndulo en forma de sismograma aumentán-
— 15 —
dose el movimiento del sacudimiento 500,000 a
1.000,000 de veces. Para descifrar más fácilmente
el sismograma, el transformador, que aparece
en el centro de la figura, marca rayas verticales
en la cinta que distan una cincuentava parte
de segundo.
Según el tiempo demorado, puede calcularse
el camino tomado por las ondas, si han pasado
solamente por las capas superficiales de rodados
o por las rocas más profundas. En las arenas
y rodados superficiales hay una velocidad de
300 a 400 y aún hasta 800 m. por segundo, según su firmeza; en areniscas endurecidas la
velocidad es de unos 2,000 a 2,400 m.; en rocas
compactas como granito, pórfidos etc., de unos
5,000 m.; la velocidad máxima se observa en la
sal cristalina donde sube hasta 10,000 m.
En la figura N. 9 10, la explosión se produce
en S y la llegada de las ondas se determina en
las estaciones E^ E g y E„. En E ( , llegan primero las ondas directas que siguen por la superficie. Según se ve arriba llegan después de 0,4
segundos, lo que nos da la velocidad v que corresponde a la capa superficial.
En E 0 llegan primero las ondas que desde S
han entrado a la capa más profunda donde se-
1
Fi g 10.—Esquema del levantamiento sísmico.
— 16 —
propagan con la mayor velocidad v 2 ; con la misma velocidad siguen superficialmente desde E 2
hacia la derecha, de modo que la diferencia de
tiempo entre E 2 y E, ; nos da directamente el
valor de v . Las dos velocidades v 1 y v 2 se han
indicado en el diagrama de arriba en forma de
líneas enteras; su intersección nos da el punto K, cuya situación depende del espesor de la
capa superior, que puede calcularse fácilmente
con los datos observados. Del mismo modo
puede determinarse también el espesor de la
capa inferior, si más abajo sigue otra con mayor
velocidad de propagación.
El ángulo bajo el cual las ondas son reflectadas desde la capa inferior hacia la superior, depende en parte de la diferencia de elasticidad
existente entre ambas, en gran parte también
de la inclinación que tiene el plano de separación. Cambiando la posición de las estaciones
y de los tiros, de modo que el tiro se produce
a la derecha y las estaciones se hallan a la izquierda, puede determinarse la inclinación de
las capas con una exactitud muy grande.
Ya en el año de 1926, dió Ambronn (pág.
188), las cifras siguientes:' exactitud de la hondura de 2 a 4% y la del ángulo de manteo de
y2°. Hoy día puede indicarse la hondura hasta
500 y 600 m. con una exactitud de más o menos
1 m. y hasta 2,000 m. con más o menos 10 m.
La determinación del manteo que acabamos de
mencionar es más exacta que la obtenida al determinarlo con el clinómetro en el afloramiento
de una capa en la superficie de la tierra.
Igualmente exactos son los datos acerca de la
situación y del salto de fallas.
La figura 11 nos muestra un problema que
podía resolverse muy bien por el método sísmico. En la región de lignitas de Rhenania, los
mantos profundos de lignita se muestran fuer-
temente dislocados por fallas y aparecen disueltos en una serie de bloques. La tarea era
encontrar las diferentes fallas dentro de una región de 160 km 2 , y determinar la estructura provocada por estas fallas. Los dos perfiles de la
figura 11 comprueban la gran importancia de la
investigación sísmica: dónde el geólogo suponía
la existencia de solamente 3 fallas, pero sin poder indicar el salto de las fallas o la hondura
de cierta capa, el estudio sísmico constató la
presencia de 10 fallas, indicando para cada una
en cuántos metros habían subido o bajado los
bloques de estratos, cuya profundidad se indicó
también con gran exactitud como quedó comprobado por sondajes posteriores.
La figura es interesante también porque explica cierto característico del método sísmico.
El manto de lignita no posee caracteres elásticos que permitan reconocerlo directamente,
cuando se halla a gran hondura. Por esto se ha
elegido la superficie del Devoniano como capa
característica para descifrar la estructura geológica; en vista de que el manto de lignita guarda
siempre el mismo nivel dentro del perfil de los
estratos, este método indirecto tiene el mismo
valor que la determinación directa de la hondura
del carbón.
Otro estudio sísmico muy importante se hizo
en Galicia por encargo del Gobierno de Polonia. La figura 12 da un perfil esquemático por
la planicie baja que separa el borde septentrional de los' Cárpatos y la meseta de Podolia.
En esta zona de unos 50 km. de ancho se suponía la continuación de los pliegues de los Cárpatos con sus ricos yacimientos de petróleo;
pero el gran espesor de capas horizontales que
cubren la planicie impedía cualquier estudio geológico del subsuelo.
5•
1
\
t
i
\
\
\
<
>
t
'
Fig. 11.—Investigación sísmica en Rhenania.
(A = resultado del reconocimiento sísmico; B = perfil geológico por la misma región antes de la
investigación geofísica).
— 17 —
p¡ g 12.—Esquema de la estructura del subsuelo de Galicia según resulta de la Investigación Sísmica.
Se estudiaron sísmicamente 3 perfiles, cada
uno de SO km. de largo y que distaban 5 km.
entre sí, así que la superficie investigada era de
unos 500 km 2 . El trabajo se realizó en unos 3
meses y se podían ubicar dos zonas de solevantamiento general de las capas, un gran número de anticlinales y, además, dos cúpulas de
sal con su velocidad característica de las ondas
elásticas. En ciertos puntos podía comprobarse
una posición inversa de las capas.
La exploración relativamente corta dió un
número tan grande de resultados, como no podrían haberse obtenido por ningún otro método.
Se habrían necesitado centenares de sondajes
para obtener los mismos resultados.
El ejemplo de Galicia nos indica también el
límite de la investigación sísmica; ella permite
ubicar los anticlinales en que, generalmente, se
concentra el petróleo, pero no puede decirnos,
si este precioso líquido está presente en el anticlinal o no. Según hemos visto más arriba, en
el caso del domo de Fannet (Figura 4), la exploración geofísica debe seguir entonces con el
método eléctrico. Por ser más rápida, abarcando
grandes superficies, la exploración sísmica debe
preceder a la eléctrica, que es un estudio mucho
más detallado.
De los ejemplos anteriores se desprende que
el método sísmico se presta en primera línea
para descifrar la estructura del subsuelo. Conociendo el perfil de los estratos, se puede determinar en forma indirecta la posición de todas las substancias útiles intercaladas entre las
capas, tales como mantos de carbón, etc.
Especialmente bien se prestan para esta investigación las rocas carboníferas de Arauco;
el manto superior de carbón se halla unos 20
a 30 m. debajo del límite entre las areniscas continentales y las marinas. Las marinas son areniscas muy arcillosas y blandas, mientras que
los primeros bancos de las capas continentales,
que siguen más abajo, se componen de areniscas muy duras. Esta diferencia notable entre las
dos clases de rocas, permite reconocer fácilmente
el límite, y con esto pueden determinarse también todas las fallas y su efecto. Se comprende
2.
la gran importancia que tiene esto para una
mina de carbón si se sabe ya de antemano la
situación y el salto de todas las fallas que interrumpen la continuidad del carbón.
Otro campo de aplicación muy importante
son las construcciones de tranques y puentes,
porque el estudio sísmico permite determinar el
espesor de la capa de rodados en el fondo de
la angostura que debe ser atravesada por la
cortina impermeable.
En los valles del norte, permite reconocer el
espesor del relleno con rodados fluviales y elegir los puntos más apropiados para hacer sondajes en busca de agua.
3). EL METODO MAGNETICO.
La investigación magnética estudia los disturbios que sufre el campo magnético terrestre
por la intercalación de algunos minerales fuertemente magnéticos, como magnetita, magnetopirita, hematita y otros minerales de fierro.
Pero también rocas ricas en magnetita, como
serpentina, basalto, etc., pueden reconocerse perfectamente, lo mismo que intercalaciones de
minerales paramagnéticas, como siderita, u otros
de efecto fuertemente diamagnético con respecto a las rocas vecinas, como sal gema o yeso.
La lista siguiente nos da algunas cifras de las
propiedades magnéticas de algunas rocas y minerales expresadas como "susceptibilidades":
sal gema y cuarzo
-1X10- 6
calcita, fluorita, baritina, azufre,
dolomita
-1X10-0
galena, magnesita, pirita, marcasita, grafito
entre 2 y 8XÍ0-fi
anquerita, chalcopirita, malaquita " 23 y 40 "
anfíbola, augita, limonita, pirita
arsénica!, wolframita, cromita,
silomelana, siderita
entre 122 y 331 "
serpentina, gabro y hematita
alrededor de
3,000 "
magnetopirita
7,018 "
fierro titanífero
30,740 "
franklinit'a
35,640 "
magnetita
97,350 "
— 18 —
Para el reconocimiento de depósitos minerales, se estudian de preferencia las variaciones
locales de la intensidad, usando los variómetros
locales proyectados por el profesor Dr. Schmidt
de Postdam. Las diferentes mediciones se efectúan según perfiles o en una red de puntos
repartidos en el terreno; consisten en la observación microscópica del cambio de posición
de un imán extraordinariamente sensible. Además, se estudia la variación total del campo
magnético terrestre durante la investigación,
observándola por medio de un segundo aparato.
La figura 13, nos muestra un levantamiento
magnético de un depósito de magnetita y la
influencia que tiene la inclinación del depósito
en la curva de la intensidad.
El método magnético es especialmente importante para los yacimientos de fierro del norte
de Chile, que se caracterizan por una forma exterior muy irregular. Esto hace necesario un
reconocimiento muy detallado por socavones,
piques y sondajes, cuyo número podría reducirse a unos pocos, si se determina anteriormente la forma que tienen los cuerpos de fierro a hondura. En tal caso, los trabajos mineros de exploración pueden dirigirse directamente hacia los puntos más importantes.
' 4). MEDICIONES
RADIOACTIVAS.
La determinación de emanaciones radioactivas en el suelo, no se limita al descubrimiento
de yacimientos de los minerales de uranio, sino
C.Gs w-s
E5S&
Fig. 13.—Diagrama de la intensidad vertical encima de un cuerpo de magnetita,
a = zona con mineral.
b = mineral explotado.
c = desmonte.
J
encima de fallas.
— 19 —
se presta también para el descubrimiento de
aguas medicinales y, en general, para encontrar
fallas y vetas metalíferas situadas debajo de
una cubierta gruesa de terreno de acarreo. Se
explica esto porque en las fallas y en las vetas
circulan, generalmente, aire o agua radioactivas.
La figura 14, nos muestra el aparato relativamente sencillo que tiene arriba un electroscopio
que se lee por medio del anteojo y debajo de
esto, el recipiente cilindrico es la cámara de
ionización que se rellena con el aire del suelo.
Para la investigación se ejecutan numerosos
pequeños sondajes a mano, de más o menos 1 m.
de hondura que se dejan durante 24 horas tapadas. Después, por medio de la sonda que, en
la figura 14, aparece colocada contra la pata
izquierda del instrumento, se saca el aire del
sondaje pasándolo a la cámara de ionización,
en la cual se examina la ionización por medio
del electroscopio.
La parte derecha de la figura 14 muestra
cómo el máximum de contenido de emanaciones
radioactivas en el suelo se observa directamente
encima de las fallas. El procedimiento permite
descubrir las fallas o vetas aun cuando existe
una gruesa cubierta de terreno de acarreo.
Poco conocidos, pero de gran interés son
los últimos ensayes que están haciéndose para
determinar la radioactividad de testigos de sondajes hechos en busca de petróleo. La emanación radioactiva contenida en muchos petróleos
y gases, penetra también a las capas superpuestas
a los mantos petrolíferos, de modo que el estudio de testigos de sondaje puede proporcionar
muy temprano indicios acerca de la presencia
del petróleo. El método se halla todavía en estado de ensaye, pero los resultados son halagadores.
Debido a su sencillez y rapidez, la exploración
radioactiva se presta muy bien como método
complementario para seguir el trazado detallado de fallas o vetas que se han descubierto
por otros métodos, como p. ej.: por la exploración sísmica.
5). MEDICIONES DEL GRADO
GEOTERMICO.
El grado geotérmico normal es de unos
33 m., lo que significa que por cada 33 m. de
hondura aumenta la temperatura en 1°C.
Pero desde mucho tiempo se conocen excepciones muy grandes; así se observa un aumento más rápido de la temperatura, debido en
parte, a la existencia de masas de lava en el
subsuelo. En otros casos, los procesos químicos
que siguen desarrollándose en los mantos de
carbón y de petróleo, ponen en libertad grandes
cantidades de calor, que causan un aumento
más rápido de la temperatura. Por esto una vigilancia geotérmica de los sondajes en busca
de estas substancias, puede tener gran valor
práctico porque puede indicar la presencia de
la substancia buscada ya mucho antes de tocar
el depósito. Especialmente, cuando se trata de
la resolución, si un sondaje ya muy profundo,
debe paralizarse o continuarse, las observaciones
geotérmicas pueden ser de suma importancia.
También en la busca de corrientes de agua
subterránea, la observación del grado geotérmico es muy importante.
6). LOS METODOS ELECTRICOS.
Los métodos eléctricos son de mayor importancia porque permiten descubrir directamente los depósitos de muchos minerales, sea
que éstos se distingan por su buena o por su
mala conductibilidad. Como límite entre la conductibilidad buena y mala se supone un valor
de resistencia de unos 250 Kilo-Ohm por cm 3 .
Todos los valores inferiores se consideran como
buenos conductores, los valores superiores corresponden a los malos conductores. Un grupo
intermedio, cuyo valor oscilaría alrededor de
esta cifra, no tiene representantes entre los minerales útiles, sino solamente entre las rocas.
Con el límite indicado, se ha confeccionado la
lista siguiente:
1). MINERALES METALIFEROS.
Conductores buenos.
Conductores malos,
Todos los minerales de Pt, Au y Ag, con excep- rosicleres de Ag, estefanita, polibasita, cloroción de:
bromuros de Ag.
Todos los minerales de Cu, con excepción de:
burnonia, carbonatos de Cu y tennantita.
Todos los minerales de Fe, con excepción de:
limonita, siderita,
Todos los minerales de Mn, con excepción de:
hausmanita, rodonita.
Todos los minerales de Ni, con excepción de:
flor de Ni y silicatos de Ni.
Todos los minerales de Co, con excepción de:
flor de cobalto,
Todos los minerales de Bi, con excepción de:
bismita y silicatos de Bi.
Todos los minerales de As, con excepción de:
rejalgar y oropimente.
casiterita, molibdenita, wolframíta
estanina, wulfenita.
galena, mercurio y tetraedrita de Hg.
cinabrio.
zinquita, franklinita, wurtjbita
blenda, carbonato de Zn y wilemita.
pirita, magnetopirita
azufre, minerales de U y Al; todos los minerales
de Sb v Cr.
c
Fig. 15.—El campo magnético normal causado por dos electrodos.
A. aspecto en la superficie terrestre.
B. perfil vertical trazado por el eje dipolar.
C. perspectiva del campo.
— 21 —
Los conductores buenos pueden descubrirse
fácilmente por medio de la investigación eléctrica. Tratándose de conductores malos, deben
estudiarse primero las conductibilidades de
muestras del mineral y de la roca de la caja,
para poder decir si la diferencia es suficiente
para que éstas puedan reconocerse por la forma
de las líneas de fuerza.
2). COMBUSTIBLES
FOSILES.
La antracita y muchas variedades de hullas
son buenos conductores de la electricidad. Pero
siempre hay que hacer primero determinaciones
de la conductibilidad para saber si la diferencia
entre las rocas y el carbón es suficiente para la
investigación eléctrica.
Asfalto, petróleo, gas de petróleo tienen una
resistencia tan grande que se comunica a las rocas impregnadas, de modo que estas substancias
pueden determinarse por los métodos eléctricos
adecuados..
3). SALES.
Las soluciones salinas son muy buenos con-
ductores. Los minerales secos, como sal gema
y otras sales son malos conductores, cuyo valor
varía un poco. Generalmente, las rocas vecinas
a los depósitos de sal tienen mejor conductibilidad que la sal.
4). MINERALES NO METALICOS.
Sólo el grafito es un buen conductor; mica,
asbesto, corindón y talco son aisladores absolutos. Mármol, caolín, magnesita, yeso, fluorita,
baritina, fosforita son malos conductores cuya
resistencia es variable y debe ser determinada
de antemano y comparada con la de la roca de
la caja.
5). AGUA SUBTERRANEA.
Es un buen conductor que en regiones de desierto, puede determinarse fácilmente.
6). LAS ROCAS.
Las rocas tienen conductibilidad que se hallan
Fig. 16.—El desarrollo del levantamiento eléctrico
— 22 —
cerca del límite entre buenos y malos conductores. Conteniendo grafito, pirita, magnetita,
humedad, etc., aumenta su conductibilidad.
EL L E V A N T A M I E N T O
ELECTRICO
Los métodos eléctricos empleados por las diferentes compañías geofísicas, son muy variados; explicaremos aquí solamente los usados
por la Casa Piepmeyer y Co., entre ellos es el
más importante el método conocido bajo el nombre de Elbof.
En este método se aplica al suelo una corriente alterna producida en un generador; se usan
generadores de dos frecuencias, una de unos
500 H, y otra de unos 100 H. Se emplean frecuencias tan bajas, porque se ha comprobado
que éstas penetran a profundidades mucho más
bajas que las frecuencias altas.
La corriente alterna se aplica al suelo por
medio de dos electrodos, de forma de dos barras metálicas que se ponen en el suelo a una
distancia de unos 100 a 300 m: Habiendo igual
conductibilidad en el suelo, quiere decir en ausencia de masas de una conductibilidad mejor
o inferior que la vecindad, el campo de fuerza
magnética causado tiene el aspecto de la figura 15. En la superficie terrestre, las líneas de
fuerza o los vectores, constituyen una serie de
círculos concéntricos, separados por un plano
de simetría que pasa por los dos electrodos.
Este plano es de la mayor importancia para la
investigación y su intersección con la superficie
se llama eje dipolar.
Intercalaciones de substancias de buena conductibilidad como p. ej.: de minerales metalíferos, de agua subterránea, o de petróleo que es
un mal conductor, causan disturbios característicos en el campo magnético que permiten ubicar los depósitos de las substancias mencionadas.
El proceso del levantamiento del campo magnético está representado en la figura 16. Se cubre primero la región por explorar con una red
de estacas que tienen cierta distancia entre sí,
p. ej.: de unos 25 a 50 m. En cada una de estas
estacas se determina con marcos especiales de
inducción las direcciones de los vectores. El
marco, representado en la figura 17, puede girar
alrededor de un eje vertical y de otro horizontal,
de modo que puede determinarse tanto la dirección horizontal como la vertical del vector. Además se determina la intensidad y otra particularidad que podemos llamar la falta de nitidez de
las fases (Phasenunschárfe). En caso de que
exista esta falta de nitidez de las fases, la dirección de los vectores no puede determinarse con
la exactitud normal de
sino el marco puede
girar a veces en unos 15° sin que se note un
cambio de la intensidad mínima, que es la que
se observa.
Fig. 17.—Marco de inducción.
En el pianito a la derecha arriba de la figura
N.' 16, se ve como en cada estación se dibuja
la dirección horizontal del vector observado.
Los dos pianitos siguientes nos muestran cómo
se obtienen las líneas de fuerza interpolando
gráficamente las direcciones observadas. El pianito 5, muestra las líneas de fuerza así obtenidas
y en el último pianito se ha imprimido encima
del anterior un campo normal para comparar
con él las irregularidades del campo observado;
además se ha agregado la interpretación de estas irregularidades.
En forma parecida se dibujan los ángulos
verticales observados en forma de líneas isoclínicas que reúnen los puntos de igual inclinación, (véase fig. 32); las intensidades se representan en forma de líneas de igual intensidad y
las observaciones de falta de nitidez de las fases
en forma de curvas correspondientes.
El material así obtenido muestra la repartición de la corriente en el terreno y da indicios
para la ubicación de nuevos puntos de electrodos. Generalmente, el mismo terreno se cubre
dos a tres veces desde diferentes puntos, para
obtener un control mutuo de las diferentes zonas
de desviación que se hayan descubierto.
El método Elbof que acabamos de describir,
— 23 —
comprobaron Konigsberger, Hummel y Müller,
en sus exposiciones teóricas. De consiguiente, el
efecto maximal se alcanza fácilmente. La profundidad de la inclusión que causa la desviación
de las líneas de fuerza puede deducirse de la
forma más o menos brusca que presenta la desviación del trazado normal.
Basándose en la ley de Biot-Savart, calculó
Konigsberger que una esfera aisladora o un
elipsoide de rotación, cuyo radio es igual a la
mitad de la profundidad, causa en las partes exteriores del eje dipolar una desviación de hasta
8 o . La distancia del electrodo terrestre más cercano debe ser más o menos igual a la hondura
del centro de la esfera; si la distancia es menor,
no se observa la influencia del conductor malo.
La figura 18, muestra en forma esquemática,
se ha llamado también método integral, porque
permite determinar, en la superficie, el campo
magnético total de todas las líneas de fuerza
eléctrica. Los cálculos más modernos de varios
geofísicos, como Konigsberger, Hummel, etc.,
han demostrado que el método integral es el
más apropiado para descubrir las intercalaciones de substancias situadas a gran hondura, porque es el integral de todos los efectos provenientes de hondura.
En el método integral no se trata de la relación entre las diferentes conductibilidades, sino
de la relación de las diferencias para con la suma de las dos conductibilidades. El valor resultante de las conductibilidades no puede alcanzar cualquier magnitud, ni teóricamente; sino
cuando la conductibilidad de la inclusión es muy
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Fis:. 18.—Efecto de la distancia de los electrodos
grande o muy pequeña, comparada con la de la
vecindad, se obtienen valores maximal de 1 ó
minimal de 0,5. Estos valores terminales se alcanzan casi, cuando la conductibilidad es 10 veces menor, ó 10 veces mayor que la de la vecindad.
Las perturbaciones de las líneas de corriente
permiten deducciones acerca de la hondura
máxima y mínima y acerca de la extensión de la
inclusión, lo que es de mayor importancia
práctica. Especialmente pueden determinarse inclusiones de buena conductibilidad en un suelo
homogéneo o estratificado. Más abajo daremos
algunos ejemplos de la aplicación de los métodos eléctricos en el cateo de conductores buenos, como depósitos metalíferos, yacimientos
de grafito y agua subterránea.
De mayor interés es la posibilidad de determinar capas o inclusiones que son conductores
inferiores en comparación con las rocas vecinas.
Hay que hacer la restricción que debe existir
cierta relación entre la extensión horizontal y
la hondura del conductor malo. Además, la
disminución de la conductibilidad de la inclusión
debe corresponder a la quinta a décima parte de
la conductibilidad de la masa normal según lo
cómo el marco de inducción registra las influencias de mayor hondura, mientras más lejos se
hallan los electrodos. Si debajo del marco a la
izquierda se halla una substancia de mala conductibilidad a 2 cm. (medidos en el dibujo), debajo de la línea que significa la superficie, el
marco no recibiría ninguna indicación de su
existencia. Pero, alejándonos con los electrodos
hasta que la substancia tenga la distancia de los
electrodos correspondientes al marco de más a
la derecha, se podría determinar fácilmente su
presencia.
En este fenómeno se basa el procedimiento
usado por el método Elbof para determinar la
hondura de la inclusión al cambiar la distancia
de los electrodos del objeto por buscar. Con
estos cambios aumentan o disminuyen las desviaciones que sufren las líneas de fuerza. Otros
indicios acerca de la profundidad sé obtienen
por el cambio de la curvatura de las líneas desviadas, y por la observación de la falta de nitidez de las fases.
Resulta que no hay necesidad que la inclusión
se halle cerca de la superficie como han aseverado algunos autores. Para obtener el efecto
más favorable, las mediciones deben ejecutarse
— 24 —
fuera de la zona de mayor aglomeración de las
líneas de fuerza. Más se recomienda la región
de la prolongación exterior del eje dipolar lo que
constituye la base del método Elbof, mientras
otros métodos parecidos miden entre los puntos
de electrodos.
El efecto de Skin, no ofrece ninguna dificultad en la parte exterior de la línea dipolar, porque allá, las líneas de fuerza no pueden ser
atraídas por el alambre eléctrico que, desde el
generador, puesto entre los electrodos, va hacia
determinación de la intensidad medida en la dirección del eje dipolar que se dirige de tal manera que cruza la zona desviada.
La figura 19-A contiene tal medición encima
de una veta. La línea interrumpida indica la disminución normal de la intensidad al alejarse
de los electrodos Pj y P y la línea entera corresponde a la curva observada que muestra el
aumento de la intensidad encima de la veta metalífera que es un buen conductor de la electricidad.
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Fig. 19.—Mediciones de intensidad ejecutadas en la dirección del eje dipolar.
A. Encima de una veta metalífera cubierta de diluvio (di).
B. Encima de los anticlinales (A) y Sinclinales (S) de Schodnica, Polonia. C. b = conductor bueno; C. m = conductor malo.
éstos. Además, el efecto de Skin no causa disturbios de las líneas de fuerza para frecuencias
de 500 H hasta 1,000 m. de hondura, lo que
constituye otra ventaja del método Elbof que
trabaja con frecuencias inferiores a 500 H.
El método integral tiene dificultades solamente al interpretar las desviaciones, si se trata del
efecto de una inclusión de conductibilidad mejor o inferior que la de la vecindad. Un conductor bueno atrae las líneas de fuerza que se concentran por esto, lo que causa en la vecindad
una mayor distancia de las otras líneas. Del
mismo modo, un conductor malo, que causa
una mayor distancia de las líneas de fuerza, provoca en la vecindad un mayor acercamiento de
ellas.
Por esta razón deben emplearse otros métodos eléctricos suplementarios que permiten determinar la naturaleza de la inclusión que causa la desviación. Uno de éstos consiste en la
La figura 19-B, contiene las curvas de intensidad observadas en dirección normal a los sinclinales Sj y S,, que, debido a la presencia de
agua salada son buenos conductores, mientras
que el anticlinal A, es un mal conductor a causa
de la presencia del petróleo.
Otro método suplementario sería el de la
determinación de la diferencia potencial o de los
cuocientes desarrollado últimamente por Konigsberger. Con él se miden las conductibilidades de
cada una de las diferentes capas superpuestas y
su manteo. Es un método que permite reconocer la existencia de diferentes napas de agua
subterránea que se hallan superpuestas.
El método de inducción sirve para determinar
la presencia de buenos conductores, como agua
salada. Tiene una importancia muy grande para
distinguir en minas abandonadas entre agua
existente en las labores y alcances de minerales
sulfurados que ambos son buenos conductores.
— 25 —
EJEMPLOS D E LA INVESTIGACION
ELECTRICA.
a). EN D E P O S I T O S METALIFEROS. .
La figura 20, nos muestra una investigación
eléctrica ejecutada en el distrito de Rouyn en
Quebec (Canadá), en una región cubierta superficialmente por pantanos y rocas superficiales
de arcilla. En el subsuelo existían macizos irregulares de chalcopirita de los cuales estaban conocidos ya los dibujados con hachurado. La
investigación eléctrica descubrió los depósitos
P, Q y R, que hasta entonces estaban desconocidos y cuya existencia se comprobó más tarde
por trabajos mineros. La figura muestra las importantes contracciones que sufren las líneas de
fuerza encima de los buenos conductores.
por trabajos mineros que comprobaron la exactitud de la investigación eléctrica.
En el interior de las minas no puede observarse toda la superficie del campo magnético,
pero la figura 22 comprueba que esto no impide
el reconocimiento eléctrico en las labores subterráneas.
Las líneas de fuerza obtenidas convergen claramente en los puntos A, B, C, D y E donde se
hallan masas de buena conductibilidad eléctrica;
sondajes ejecutados posteriormente han comprobado la existencia de bonanzas en estos puntos.
A y B constituyen probablemente un sólo cuerpo de mineral. Se ve que las numerosas galerías del Nivel 9 pasan en parte a muy poca distancia de los alcances, como p. ej.: la labor que
sale del pique (shaft) hacia C, pero que se ha
doblado poco antes de descubrirlo.
Fig. 20.—Desviaciones de las líneas de fuerza encima de yacimientos de cobre. Canadá
Este reconocimiento ejecutado en una región
pantanosa indica que investigaciones dirigidas a
gran profundidad no son influenciadas por fenómenos superficiales, como p. ej. agua subterránea o superficial, en cuanto éstos tengan mayor extensión horizontal. Konigsberger comprobó esto en un lago de hondura moderada, de
unos 50 m. que causó una desviación casi imperceptible en las líneas de fuerza.
La figura 21 representa la investigación de
un yacimiento de chalcopirita en Rumania. Se
ve que todas las líneas de fuerza se desvían hacia el cuerpo de buena conductibilidad, y, hasta
puede reconocerse la irregularidad superficial
del depósito, representada en el perfil geológico.
El yacimiento se ha explorado posteriormente
Para tener la mayor seguridad posible acerca
de la existencia de los cuerpos descubiertos, se
cambia varias veces la posición de los electrodos y al final, en el informe se indican como
cuerpos de buena conductibilidad solamente las
zonas en que coinciden los resultados observados
desde diferentes puntos. La figura 23 contiene
tal caso en que en el nivel 10, de otra mina de
cobre, a una profundidad de 500 m., se han hecho
las mediciones eléctricas con seis diferentes posiciones de los electrodos. Los seis diferentes
hachurados de la leyenda corresponden a las superficies de las zonas de buena conductibilidad
observadas desde los diferentes electrodos y se
ve que los resultados se cubren perfectamente.
Como extensión de la zona mineralizada se in-
Fig. 21.—Influencia de un depósito de chalcopirita en el campo magnético.
La l'nea interrumpida indica el límite aproximado del depósito.
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fig. 22.—Campo magnético observado en las labores subterráneas (Nivel 9) de una mina de
cobre en Méjico.
a = frontones
b = componentes horizontales observadas e interpolación
c = líneas de fuerza obtenidas
— 27 —
dica solamente la superficie en que hay perfecta
coincidencia de las observaciones. También este
dibujo contiene varios casos en que las labores
pasan a muy poca distancia de los alcances.
Aun mejor se observa esto en la figura 24, que
permite ver que se trata de una mina de considerable desarrollo de sus labores, en que se
había ejecutado una serie de sondajes de exploración. Pero a pesar de todo esto habían quedado escondidos muchos alcances.
b). EN YACIMIENTOS
PETROLIFEROS.
1). A N T I C L I N A L JURASICO D E OBERG,
ALEMANIA.
En el anticlinal jurásico de Oberg, cerca de
Hannover, se había descubierto el petróleo por
medio de varios sondajes que se hicieron a raíz
de una serie de filtraciones observadas en la
— 28
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Fig. 24.—Plano de la mina anterior con los resultados obtenidos en los niveles 9 y 10.
9, 10 y 11 son los frontones de los niveles correspondientes,
a = indicaciones de buenos conductores obtenidas en el nivel 9
b = las mismas obtenidas en el nivel 10.
Dr. H.—sondajes de reconocimiento anteriores a la exploración eléctrica.
Fig. 25.—Perfil a lo larpo del eje anticlinal de Oberg.
3
6
— 29 —
superficie. Paulatinamente se extendió la zona
en explotación por nuevos sondajes y se constató que se trató de un anticlinal cuyo eje descendía lentamente hacia el E.S.E. En la parte
más alta, se había encontrado el petróleo a unos
220 y los sondajes posteriormente ejecutados al
Este de la aldea Oberg, lo encontraron a 550 m.
de hondura.
El límite sureste del anticlinal no se conocía;
los geólogos suponían que la zona productiva
siguiera todavía más, para pasar al fin a un
gran sinclinal con agua salada. La ubicación
exacta del límite era de mayor interés para las
compañías petrolíferas, cuyos geólogos proponían una investigación eléctrica para controlar
el método. El Dr. Stoller, del Servicio Geológico
de Prusia, eligió la región por estudiar de tal
manera que ella constituía la continuación de la
zona ya explorada por sondajes y que entraba
probablemente también el sinclinal. Se trabajó con todos los métodos eléctricos en la zona
que abarcó unos 2 kms. cuadrados.
La figura 26 muestra uno de los numerosos
conductor situado a la izquierda arriba que
causa la divergencia de las líneas de fuerza. Al
mismo tiempo se nota la desviación del eje dipolar hacia la derecha debido al agua salada del
sinclinal que es un buen conductor. El mal conductor podía reconocerse también por la disminución de la intensidad y por la falta de nitidez
de las fases que se observó en esa parte.
El resultado de numerosas observaciones parecidas ejecutadas desde diferentes puntos era la
determinación de tres diferentes zonas. En el
norte una zona de muy mala conductibilidad, a
continuación una zona poco definida en que la
conductibilidad cambia de un punto al otro y al
sur una zona de muy buena conductibilidad.
Los resultados fueron complementados por
mediciones de la diferencia potencial, principiando en el Noroeste de ¡la región, donde las
capas petrolíferas encontradas por los sondajes,
se hallan a poca hondura. Los cuocientes de las
mediciones indicaron la situación de la capa de
mala conductibilidd a 270 m. de hondura con inclinación de la capa hacia el Sur y Suroeste, lo
que coincidía perfectamente con los resultados
de los sondajes. Después se repitieron las mediciones en la zona por investigar encontrando
la capa de mala conductibilidad a 600 m. de
hondura con inclinación hacia el Sur y Sureste.
Además se hicieron mediciones de inducción que
comprobaron los resultados obtenidos por el
método integral, determinando en 720 m. la
hondura del buen conductor.
Los sondajes posteriormente ejecutados, comprobaron la exactitud de los resultados de la
investigación eléctrica.
2). N I E N H A G E N , ALEMANIA.
en Oberg.
El mal conductor tiene aproximadamente los límites indicados por la línea gruesa interrumpida.
campos de fuerza que se levantaron. Los electrodos se habían puesto encima del sinclinal con
el eje dipolar dirigido hacia el término supuesto
del anticlinal petrolífero. Se ve el efecto del mal
Como lo representa la figura, había en Nienhagen un domo de sal, en cuyo borde habían
sido solevantadas las capas del jurásico y cretáceo en cuyas partes más altas se concentró
el petróleo. Los geólogos suponían que la zona
explotable seguiría el borde del domo de sal,
pero los sondajes hechos en esa zona, no encontraron petróleo.
Un levantamiento eléctrico ejecutado en 1925
encontró una zona de mala conductibilidad a
gran distancia al noroeste del campo en explotación en una situación no esperada por los
geólogos. Los resultados no fueron creídos en
esa época; una revisión del levantamiento eléctrico por otro nuevo ejecutado un año más
tarde, corroboró los resultados de la primera
exploración. Sólo 2 años más tarde, una compa-
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Fig. 27.—Plano y perfil geológico de Nienhagen.
ñía nueva hizo el primer sondaje en la zona indicada y encontró a 720 m. petróleo en cantidades explotables. Hoy día trabajan en el campo
descubierto por la geofísica, alrededor de 16 sondajes, cada uno con una producción de más de
30 metros cúbicos diarios.
3). MORENI, RUMANIA.
El domo de sal de Moreni tiene la forma de
un filón ancho y largo que ha subido en el
centro de un anticlinal; se compone de arcilla
con sal. Al lado del domo fueron solevantados
también los estratos terciarios en cuyas partes
más elevadas había ricos depósitos de petróleo.
La figura 28, muestra el aspecto total del
domo de Moreni y la extensión de Ja zona petrolífera productiva tal como se conocía hasta
el reconocimiento geofísico. En la falda sur del
domo se ven algunas curvas de profundidad de
los mantos petrolíferos basadas en los resultados de los numerosos sondajes en explotación.
En dirección hacia el Sureste del domo no se
conocía la extensión austral del horizonte pe-
trolífero, pero se sabía que después seguía un
gran sinclinal con agua salada. La tarea era determinar el límite entre el petróleo y el agua
salada dentro del campo rectangular que tiene
unos 2 kms. cuadrados de superficie. En este
campo no existía ningún sondaje.
Una serie de pipelines atravesaron el campo
que disturbaron al principio las mediciones. Siendo su situación desconocida a la compañía interesada, se levantó un plano exacto de ellos
por medio de las mediciones de los ángulos verticales del campo eléctrico.
Como siempre, las exploraciones se efectuaron desde diferentes lados y siempre mostraron
la existencia de una extensa masa de buena conductibilidad situada en la parte sur, mientras
que en el campo norte prevalecía mala conductibilidad. Naturalmente no podía encontrarse un
límite bien marcado, lo que es imposible por la
dispersión, pero se descubrió una faj3 que indicó
la transición entre las dos clases de conductibilidades.
La figura 29, muestra el campo integral de una
medición que se hizo para conocer la distribución
del buen conductor que correspondía al agua
salada del sinclinal. El electrodo, que tenía una
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Fig. 29.—Uno de los campos integrales observados
en Moreni
longitud de 600 m., se había orientado de tal
manera que el eje dipolar se dirigía directamente
hacia el domo de sal y hacia las capas petrolíferas situadas cerca del domo que eran malos
conductores. En caso de que la conductibilidad
fuera igual en todo el campo, el eje dipolar debería seguir normalmente hacia el Norte. En
caso de la existencia de buenos conductores situados en cualquier dirección, la corriente principal seguiría al buen conductor, produciéndose
una fuerte deformación del campo magnético
normal. En la figura 29, se ve claramente esta
deformación doblándose el eje dipolar con fuerte
ángulo hacia el Noreste y siguiendo a la masa
principal del buen conductor. Este debe hallarse, pues, en la parte oriental.
Combinando los resultados de esta figura con
los obtenidos en otros 10 levantamientos hechos
desde diferentes puntos, podía indicarse una faja
limítrofe entre los conductores malos y buenos
que pasa a cierta distancia del borde del domo.
Dentro del límite indicado se ejecutaron dos
sondajes, N.os I y II. Los dos sondajes encontraron petróleo a la hondura de unos 900 m. el
primero, y a unos 950 m. el segundo. Esto significa que, en realidad el rumbo de las capas petrolíferas y, con esto, también el del límite
debe desviarse hacia el N.E.; con rumbo EsteOeste, las capas petrolíferas deberían hallarse
en el segundo sondaje a un nivel más alto que
en el primero. Son éstos los dos sondajes de los
cuales trata la publicación del señor Ghitulescu
que se ha traducido en la introducción de este
artículo. El sondaje N.o I, produjo en los primeros tres meses, 8 carros diarios de petróleo;
el N.o II principió con una producción de 18
carros (de ferrocarril).
La importancia económica del resultado de la
investigación eléctrica es muy grande. Se evitaron los gastos subidos de sondajes fuera de la
zona petrolífera; cada uno de tales sondajes
costaría más que el reconocimiento geofísico.
Por el otro lado, pueden ejecutarse fácilmente
unos 20 a 30 sondajes productivos dentro del
campo reconocido como petrolífero.
4). SCHODNICA, GALICIA.
Entre los anticlinales grandes y bien conocidos de Mraznica y Schodnica, aparecen las capas cretáceas con numerosos pliegues. Estos, en
parte pueden reconocerse en la superficie y se
han determinado geológicamente. Pero no se
puede saber, dónde se hallan las partes más altas de las capas petrolíferas, en que se ha concentrado el petróleo. Se ve esto en el perfil I de
la figura 30, donde el petróleo se halla bastante
distante del vértice de las capas que aparecen
en la superficie.
En esta región geológicamente bien conocida,
la tarea del estudio eléctrico era una revisión de
la estructura del subsuelo y la determinación de
los anticlinales productivos.
La región tenía una superficie de 5 km 2 , y se
exploró detalladamente en unos 3 meses. Se fijó
la posición exacta de los anticlinales principales
y su trazado. En la parte central se constató la
presencia de una zona fracturada en que se hallaban especialmente buenos conductores. Hacia el Este seguían dos corridas de anticlinales
casi paralelos entre sí y que no contenían malos conductores.
El anticlinal principal se distinguió claramente y mientras más al Oeste, más pronunciado se
presentó. Una pequeña fractura en el anticlinal
podía constatarse por las componentes verticales, fenómeno que fué confirmado por los geólogos de la región. El aumento de la claridad
del anticlinal hacia el Oeste y su desaparecimiento hacia el Este, indicó que el anticlinal
sube desde mayores honduras, elevándose hacia el Oeste, aumentando al mismo tiempo en
ancho.
Las determinaciones de la hondura indicaron
unos 270 m. en la parte occidental y 360 m. en
*
*
O
— 34 —
la oriental. Algunos de los sondajes, que se
habían ejecutado ya antes de la exploración
eléctrica, habían encontrado agua salada, otros
tenían cantidades reducidas de petróleo a honduras de 360 m. Se explica esto porque los
sondajes no se habían ejecutado encima del
vértice de las capas petrolíferas que, según hemos visto más arriba, aparece desviado hacia el
sur en comparación con el vértice de las capas
superficiales. Los sondajes ejecutados después
de la exploración encontraron petróleo en cantidades explotables.
Interesantes son las dos figuras de líneas de
fuerza representadas en la figura 31.
A la izquierda todo el eje dipolar se ha desviado hacia el sinclinal S f que, debido a la presencia del agua salada, constituye una zona de
buena conductibilidad. Las líneas de fuerza
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atraviesan la zona de mala conductibilidad del
anticlinal por el camino más corto para entrar
luego al otro sinclinal S2> En la figura a la derecha se ve la indecisión de las líneas de fuerza;
el eje dipolar se dirige primero hacia S ] y después hacia S 9 .
Como ejemplo de un plano con líneas isoclínicas puede servir la figura 32, que corresponde
al campo magnético izquierdo de la figura 31.
Las líneas isoclínicas sirven especialmente para
descubrir la estructura geológica del subsuelo,
porque los ángulos bajo los cuales las líneas de
fuerza suben a la superficie, son influenciados
por la inclinación de las capas. La línea interrumpida de la figura corresponde a 0 o e indica
la posición del eje dipolar. En la figura puede
reconocerse claramente el anticlinal indicado por
las líneas de 40 y 50°.
Jí.
Fig. 32.—Las líneas isoclínicas del anticlinal de Schodnica.
— 35 —
LITERATURA.
La ciencia geofísica existe desde unos 10 años
y, no obstante el tiempo tan corto, la literatura
sobre los métodos geofísicos comprende ya miles de artículos. El libro de Ambronn, editado
en 1926, da los títulos de 1670 artículos y libros.
En Estados Unidos, el "United State Bureau of
Mines", edita una revista especial que contiene
solamente los artículos sobre geofísica que han
aparecido en otras revistas y libros.
Por esto no será posible dar en este pequeño
artículo una lista ni de las publicaciones más
importantes, sino nos limitaremos a citar en
primera línea los artículos que se han aprovechado en las líneas anteriores.
Ambronn, R.—Methoden der angewandten Geophysik. Dresden 1926.
Gella, N.—Edektrisches Schürfen auf Erdoel.
Umschau., Bd. 29. 1925.
— Geoelectric investigations of non-conductors. Four new examples. Bull. Americ.
Assoc. Petroleum Geologists. Tomo 14.
1930.
Ghitulescu.—Les investigations géo-électriques.
Congres International de Forage. París.
1929.
Hedstroem, H.—Geoelectrical Exploration Method used in Oil fields. Oil weekly. July. 1930.
Heine, W.—Elektrische Bodenforschung. Borntraeger. Berlín. 1928.
Hummel, J. N.—Physikalische Grundlagen zur
geoelektrischen Methode. Zeitschr. Geophysik. Bd. 4. Heft 2.
— Beitrage zur geoelektrischen Methode.
ibidem. Bd. 4. Heft 4.
— Theoretische Grundlagen fuer Auffindung
von Stoerungskoerpern mittels geoelektrischer Methoden, etc. Gerlands Beitrage
f. Geophysik. Bd. 20. 1928.
— Ueber die Tiefenwirkung bei geoelektrischen Potentiallinienmethoden. Geophysik.
1928.
Konigsberger, J.—Ueber geoelektrische Messun-
gen u. Methoden mit direkter Stromzufuehrung.—Erg.—Hefte f. angewandte Geophysik. Bd. 1. 1930. Wien.
— Ueber die elektrische Auffindung von
Erdoel. Petroleum. Wien. 1926.
— Zur Ermittlung ausgedehnter Schichten
verschiedener Leitfaehigkeiten. Zeitschr.
Geophysik. Bd. 6.
Konigsberger y N. Gella.—Ueber die Moeglichkeit erdoelfuehrende Schichten mittels
elektrischer Schuerfmethoden aufzufinden. Petroleum. Wien. 1927.
Krahmann, R.—Die Anwendbarkeit der geophysikalischen Lagerstaetten Untersuchungs
Verfahren, etc. Abh. zur praktischen Geologie u. Bergwirtschaftslehre. 1926.
— Die verschiedenen geoelektrischen Lagerstaetten Untersuchungs Verfahren in
allgemein physikalischer Hinsicht. Metall
u. Erz. 1926.
Lee, F. W.—Comparative advantage of applying several geophysical methods of prospecting to the same territory. Dep. of
Commerce. Un. States Bureau of Mines.
1930.
Mueller, M.—Beitraege zur Geophysik, 1920.
Bd. 21.
'Schlattnigg, H.—Ueber die Feststellung von
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Schlumberger, C.—Etude sur la prospection
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Schlumberger, C. y M.—Depth of Investigations attainable by potential methods of
electrical Exploration, etc. Tecnical Publication. N.o 315. A. I. M. E. New York.
Stefanescu. S.—Etudes théorétiques de la prospection électrique du sous-sol. Instituí,
geologic al Roumanici. Bukarest. 1929.
Sundberg, K., H. Eklund, H. Lundberg.—Electrical prospecting in Sweden. Stockholm.
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