GEOFÍSICA, GEOQUÍMICA Y GEOTERMIA TEMA 3
TEMA 3
PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
3.1 – INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS
Los métodos electromagnéticos constituyen el grupo de mayor diversidad tanto en metodologías como
en lo instrumental.
Sus ventajas son su versatilidad y gran celeridad en la toma de datos, además de no tener necesidad de
contacto físico con el terreno.
El objetivo es medir la conductividad eléctrica (S/m) del terreno, la cual se define como la inversa de la
resistividad.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS:
La variación de un campo magnético produce un campo eléctrico variable que a su vez genera un
campo magnético variable y otro campo eléctrico variable, y así sucesivamente.
El campo electromagnético variable (primero) se genera con una corriente alterna en una bobina a
la cual se denomina transmisora.
La componente magnética del campo electromagnético que penetra en el suelo induce una corriente
alterna que fluye por el conductor y genera su propio campo electromagnético (secundario), que se
propaga hasta la superficie, donde la bobina receptora recibe la resultante de ambos campos.
3.2 – EL MÉTODO ELECTROMAGNÉTICO
Estos métodos están basados en la medida de los campos eléctricos y magnéticos asociados a corrientes
inducidas en el subsuelo por un campo electromagnético en la superficie:
- Campo primario:
Onda electromagnética que se propaga tanto a través del semiespacio de aire como a través del
subsuelo.
- Campo secundario:
Producido por las corrientes inducidas por el campo primario en un cuerpo conductor en el
subsuelo.
Las características de propagación de una onda electromagnética a través de un medio depende de:
- Permeabilidad magnética (μ).
- Resistividad eléctrica (ρ), o su inverso, la conductividad eléctrica (σ).
- Constante dieléctrica (ε) o del medio a través del que se propaga.
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MEDIDA DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS:
1. Mediante el ángulo de inclinación del campo magnético:
Si existe un conductor en el subsuelo, el vector campo en lugar de oscilar en una dirección des-
cribe una elipse situada en un plano determinado, de modo que se dice que el campo magnético
presenta polarización eléctrica.
2. Mediante las componentes en fase u cuadratura:
Cualquier componente espacial de un campo electromagnético se caracteriza por su amplitud y
por su fase respecto del primario.
Cuando existe un conductor subterráneo, el campo magnético primario oscilante “P” induce una
corriente que tiene la misma frecuencia que “P” pero está desfasada respecto al mismo una de-
terminada proporción del periodo debido a la resistencia del conductor.
El campo magnético secundario “S” producido por esta corriente está en fase con ella y presenta
un despase adicional “e” con “P”. La curva del campo electromagnético resultante “R” es la suma
de la primera y tercera curvas.
3. Mediante las componentes real e imaginaria.
DISPOSITIVOS DE MEDIDA:
Los dispositivos más empleados para am-
bos circuitos son bobinas con una o múl-
tiples espiras de hilo conductor arrollado
sobre hilos ferromagnéticos o sobre aire.
La diferenciación de los dispositivos de-
penderá de la dirección y orientación rela-
tiva entre las bobinas y de la distancia en-
tre éstas.
3.3 – TÉCNICAS DE PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN:
- Dominio en el que se trabaje: Tiempo o frecuencia.
- Dispositivos de emisión del campo: Artificial, natural y ajeno.
- Medida del campo: Inclinación del campo magnético y componente en fase o cuadratura.
- Tipo de estudio: De profundidad (SEM) o lateral (CEM).
- Disposición relativa de las bobinas emisora y receptora: Fija o móvil.
DOMINIO DEL TIEMPO Y DOMINIO DE LA FRECUENCIA:
Clasificación de los métodos en función de la forma de funcionamiento de la fuente de corriente.
Dominio del tiempo:
Miden la disminución del campo secundario cuando se anula el primario. Se usa principalmente
para investigar la variación de la conductividad con la profundidad.
TEMA 3
PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
3.1 – INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS
Los métodos electromagnéticos constituyen el grupo de mayor diversidad tanto en metodologías como
en lo instrumental.
Sus ventajas son su versatilidad y gran celeridad en la toma de datos, además de no tener necesidad de
contacto físico con el terreno.
El objetivo es medir la conductividad eléctrica (S/m) del terreno, la cual se define como la inversa de la
resistividad.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS:
La variación de un campo magnético produce un campo eléctrico variable que a su vez genera un
campo magnético variable y otro campo eléctrico variable, y así sucesivamente.
El campo electromagnético variable (primero) se genera con una corriente alterna en una bobina a
la cual se denomina transmisora.
La componente magnética del campo electromagnético que penetra en el suelo induce una corriente
alterna que fluye por el conductor y genera su propio campo electromagnético (secundario), que se
propaga hasta la superficie, donde la bobina receptora recibe la resultante de ambos campos.
3.2 – EL MÉTODO ELECTROMAGNÉTICO
Estos métodos están basados en la medida de los campos eléctricos y magnéticos asociados a corrientes
inducidas en el subsuelo por un campo electromagnético en la superficie:
- Campo primario:
Onda electromagnética que se propaga tanto a través del semiespacio de aire como a través del
subsuelo.
- Campo secundario:
Producido por las corrientes inducidas por el campo primario en un cuerpo conductor en el
subsuelo.
Las características de propagación de una onda electromagnética a través de un medio depende de:
- Permeabilidad magnética (μ).
- Resistividad eléctrica (ρ), o su inverso, la conductividad eléctrica (σ).
- Constante dieléctrica (ε) o del medio a través del que se propaga.
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MEDIDA DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS:
1. Mediante el ángulo de inclinación del campo magnético:
Si existe un conductor en el subsuelo, el vector campo en lugar de oscilar en una dirección des-
cribe una elipse situada en un plano determinado, de modo que se dice que el campo magnético
presenta polarización eléctrica.
2. Mediante las componentes en fase u cuadratura:
Cualquier componente espacial de un campo electromagnético se caracteriza por su amplitud y
por su fase respecto del primario.
Cuando existe un conductor subterráneo, el campo magnético primario oscilante “P” induce una
corriente que tiene la misma frecuencia que “P” pero está desfasada respecto al mismo una de-
terminada proporción del periodo debido a la resistencia del conductor.
El campo magnético secundario “S” producido por esta corriente está en fase con ella y presenta
un despase adicional “e” con “P”. La curva del campo electromagnético resultante “R” es la suma
de la primera y tercera curvas.
3. Mediante las componentes real e imaginaria.
DISPOSITIVOS DE MEDIDA:
Los dispositivos más empleados para am-
bos circuitos son bobinas con una o múl-
tiples espiras de hilo conductor arrollado
sobre hilos ferromagnéticos o sobre aire.
La diferenciación de los dispositivos de-
penderá de la dirección y orientación rela-
tiva entre las bobinas y de la distancia en-
tre éstas.
3.3 – TÉCNICAS DE PROSPECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN:
- Dominio en el que se trabaje: Tiempo o frecuencia.
- Dispositivos de emisión del campo: Artificial, natural y ajeno.
- Medida del campo: Inclinación del campo magnético y componente en fase o cuadratura.
- Tipo de estudio: De profundidad (SEM) o lateral (CEM).
- Disposición relativa de las bobinas emisora y receptora: Fija o móvil.
DOMINIO DEL TIEMPO Y DOMINIO DE LA FRECUENCIA:
Clasificación de los métodos en función de la forma de funcionamiento de la fuente de corriente.
Dominio del tiempo:
Miden la disminución del campo secundario cuando se anula el primario. Se usa principalmente
para investigar la variación de la conductividad con la profundidad.
