métodos geoficios

1. Métodos Geofísicos de Exploraciónp
Algunos Ejemplos de Aplicación
M. en C. Esteban Hernández Quintero. Instituto de Geofísica, UNAM

3. LOS OBJETIVOS

6. Estudio geofísico: Objetivo
PARA QUE GEOFISICA?
C t i l b l b l i t l• Caracterizar el subsuelo sobre el que se asientan las
ciudades.
•Dar una explicación satisfactoria de un fenómenoDar una explicación satisfactoria de un fenómeno
particular (agujeros, hundimientos, subsidencia,etc).
• Determinar la existencia y posición a profundidad de
los diferentes fenómenos y objetivos a estudiar.
•Determinar la existencia y posición a profundidad de
bj ti ló iobjetivos en zonas arqueológicas.

7. ESTUDIOS GEOFÍSICOS
• MÉTODOS POTENCIALES (GRAVIMETRÍA Y
MAGNETOMETRÍA).
MÉTODOS ELÉCTRICOS DE DETALLE• MÉTODOS ELÉCTRICOS DE DETALLE:
a) TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA CAPACITIVA
b) TOMOGRAFÍA EÉCTRICA GALVÁNICA
• MÉTODOS ELECTROMAGNÉTICOS
EXPLORACIÓN SÍSMICA• EXPLORACIÓN SÍSMICA
• ESTUDIOS DE RADAR DE PENETRACIÓN TERRESTRE
• GPS

9. TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA GALVÁNICA
Syscal Pro de 48 canales

11. RADAR DE PENETRACIÓN TERRESTRE (GPR)
• Detect electric permittivity contrasts • Data acquisition is very fast
• Can work with one (mono-static) and two
(bi-static) antennas
• Penetration is a function of the frequency
t t th b f
• Quality of data depends on the terrain
properties
•Observations are made along profiles
sent to the subsurface.
console
Antenna (200 MHz)cableconsole
OdometerSystem SIR-2000 (Geophysical Systems)
Owned by: IGEF-UNAM

12. Como trabaja la señal electromagnética
de un GPRde un GPR
Distances)Time(ns(ns)2Xtime

13. MÉTODOS POTENCIALES GRAVIMETRÍA

14. MÉTODOS POTENCIALES MAGNETOMETRÍA

15. GEOFISICA AMBIENTAL Y PROBLEMAS
PROBLEMA
POT.
MAG/GRA
V
ELEC.
CAPAC.
ELEC.
GALV.
GPR EXP.
SÍSM.
GPS
ESTUDIO DE LITOLOGÍA Ο Ο
LECHO ROCOSO Ο Ο
FRACTURAS Y FALLAS Ο Ο Ο Ο
CAVIDADES SUBTERRÁNEAS Ο Ο
RESTOS ARQUEOLÓGICOS Ο
PLUMAS CONTAMINANTES Ο ΟΟ Ο
SUBSIDENCIA Ο Ο Ο
TÚNELES Ο Ο ΟTÚNELES Ο Ο Ο
INSPECCIÓN FUGAS
FILTRACIONES
Ο Ο Ο Ο
NIVELES FREÁTICOSNIVELES FREÁTICOS Ο Ο Ο

16. COMBINACIÓN DE MÉTODOS

17. ESTUDIOS Y RESULTADOS. EJEMPLOS

19. 37m E ió d l PE 1 EMPAGUAExcavación del PE-1 por EMPAGUA

20. Los Teteles
Hill
Pyramid (?)
llwalls
Terrace M3 studied with GPR. A small ‘hill’ is
observed in the foreground. This corresponds to a
pyramid remains (?!)
floors

21. 5 2
5.4
5 2
5.4
Z = 0.70 m Z = 0.95 m
A/m
0.70 m 1.20 m
4 4
4.6
4.8
5
5.2
4 4
4.6
4.8
5
5.2
1.1E+009
1.2E+009
1.3E+009
1.4E+009
surface
0.8 m
0 8 m
0.8 m
3 6
3.8
4
4.2
4.4
3.8
4
4.2
4.4
8E+008
9E+008
1E+009
1.1E 0090.8 m
0.8 m
1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2
3.6
1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2
3.6
5.4 5.4
Z = 1.20 m Z = 1.45 m
4E+008
5E+008
6E+008
7E+008
~1.20 m
0.95 m 1.50 m
4.6
4.8
5
5.2
4.6
4.8
5
5.2
1E+008
2E+008
3E+008
4E 008
0.8 m
3.8
4
4.2
4.4
3.8
4
4.2
4.4
-1E+008
0
A
E t d kil
0.8 m
1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2
3.6
1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2
3.6Excavated kiln

22. Antecedentes históricos
• Morelia (antigua Valladolid) es
A
• Morelia (antigua Valladolid) es
considerada Patrimonio de la
Humanidad.
E i lt l difi i• Enorme riqueza cultural con edificios
que datan desde los siglos XVI al
actual.
• Evidencias orales y físicas de la
existencia de túneles de época
colonial.
B
• Túneles descubiertos de manera
accidental en los años 70’s por
debajo de la Casa de Cultura (Iglesiadebajo de la Casa de Cultura (Iglesia
del Carmen).
• Estructuras de gran valor histórico y
de interés turístico Túnel encontrado por debajo de la iglesia del
de interés turístico. p j g
Carmen (A). Este pasaje parece terminar en una
cripta (B). La continuación de esta estructura se
encuentra aparentemente tapiada.

23. Antecedentes históricos
Proyecto de la 1ª Catedral, según
el plano de Francisco de Chavida
de 1621
La Catedral de Morelia vista desde su costado
poniente. Obsérvese que el atrio hacia la puerta
principal es pequeño y no existen las rejas que
delimitan el atrio. Esta imagen es una litografía
que data del año de 1830 (Tomado de González
Galván, 1960).
Proyecto de Vicencio Baroccio
(No aparece el edificio de la
Sacristía (Plano de J.R. Benítez,
1932)
Proyecto 2ª Catedral de 1621

24. Secuencia Estratigráfica
Formación ‘Alegría’
Método capacitivo
Método galvánico
eraCante
Alcance del MétodoAlcance del Método
de Tomografía de
Resistividad
Elé t iEléctrica
(Tomado de Arreygue-Rocha et al., 2002)

25. Estudio propuesto: Noviembre 2009
Perfiles Longitud
(m)(m)
LE-1 100
LE-2 100
LE-3 100
LE-4 110
LE-5 90
LE-6 50
LE-7 70
LE-8 70
LE-9 80
LE-10 80
TOTAL 850
L3, L4, L6 y L9
se utilizarán para
un estudio 3D

26. Logística de campo
E
Barrenación Inserción del electrodo en elBarrenación Inserción del electrodo en el
suelo
Enlace con el equipo SySCAL-Pro
Alineación de electrodos Conexión interelectródica

27. Método galvánico: Perfiles 2D
Relleno
Zona de alta saturación
(Humedad)
Plano de localización de los
perfiles 2D (en azul) Losperfiles 2D (en azul). Los
puntos rojos indican la
posición de los electrodos.
Distribución de las
resistividades en el subsuelo

28. Método galvánico: Diseño de Iluminación 3D
S-W
N-E
N-W S-E
Plano de localización de las líneas de TRE
para el estudio 3D
Cubrimiento total
Vista de los puntos de
atribución diseñado para la
disposición de los
electrodos
E-W
Cubrimiento total
A+B+C+D+E

29. Modelos 3D: Cubo completo
Cara Superior
Cripta de los Obispos
A1
A3
F
F
H
NF Cara Lateral NW
Cimentación
A
B
A1
N
A4
F
FF
N
A2
Limites de la Catedral
Cara Lateral SE

30. Modelos 3D: Cubo con horizonte F
Cara Superior
Cripta de los Obispos
A
B
A1
A3
F
F
H J
G
N
Cara Lateral NWF
A
B
N
Cimentación
A1
F N
A4 A2
F
FF
J H
N
Cara Lateral SE
A1,…,A4: TUNELES!
Limites de la Catedral

31. ConclusionesConclusiones
1 LOS MÉTODOS GEOFISICOS SE APLICAN1. LOS MÉTODOS GEOFISICOS SE APLICAN
CONSIDERANDO SIEMPRE CUATRO VARIABLES
IMPORTANTES:
A) LA PROFUNDIDADA) LA PROFUNDIDAD
B) LA GEOMETRÍA DEL OBJETO DE ESTUDIO
C) LA PROPIEDAD QUE SE DESEA INVESTIGAR
2.LOS MÉTODOS GEOFÍSICOS PUEDEN MITIGAR EL RIESGO
EN ZONAS DE ALTA VULNERABILIDAD.
1. EN LA MEDIDA DE LO POSIBLE, LOS RESULTADOS
GEOFÍSICOS DEBERÁN SER COMPROBADOS CON UN
MÉTODO DIRECTO (POZO EXPLORATORIO).( )
2. ES DEBER DEL GEOFÍSICO INFORMAR A LAS
AUTORIDADES PARA QUE SE TOMEN DECISIONES
RAZONABLES EN RESPUESTA AL RIESGORAZONABLES EN RESPUESTA AL RIESGO.