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Introducción a AMT
El método audiomagnetotelúrico (AMT) es
una técnica electromagnética que utiliza
corrientes y tormentas eléctricas que
ocurren de manera natural en la
ionosfera — fuentes pasivas de energía —
para mapear eléctricamente estructuras
geológicas hasta profundidades de 500
metros o más.
Las señales del campo electromagnético
(EM) son generadas en la atmosfera y
magnetosfera. Las variaciones en
tiempo de los campos eléctrico y
magnético inducen corrientes en la tierra
y océanos los cuales producen señales
magnetotelúricas (MT), dichas señales
son medidas por medio de sistemas de
adquisición de AMT y MT.
Las señales electromagnéticas (EM) de
baja frecuencia (< 1 Hz) se generan por
la interacción entre la magnetosfera de
la tierra y el viento solar. Las señales en
Ventajas
el rango de audio de alta frecuencia (>1
Hz) son generadas por tormentas
eléctricas que ocurren de manera global.
Los métodos geofísicos de AMT y MT
combinan mediciones de campos
eléctricos y magnéticos adquiridas por
medio de dipolos y sensores magnéticos
sobre un amplio rango de frecuencias.
Las observaciones en frecuencias bajas
están asociadas a grandes profundidades dentro de la tierra, mientras que
las observaciones realizadas en las
frecuencias altas (AMT) corresponden
zonas más someras.
Los valores de resistividad son
calculados a partir de la magnitud y la
relación de dichos componentes, y
posteriormente son mapeados por
medio del software de inversión y
modelado de Zonge. La resistividad está
relacionada a la geología.
Applicaciones
•
Mínimo impacto ambiental.
•
•
Las estaciones pueden ser
adquiridas casi en cualquier lugar y
pueden ser colocadas a cualquier
distancia.
Exploración de minerales, agua
subterránea y geotermia.
•
Equipo totalmente portátil y de fácil
transporte en cualquier terreno y a
cualquier lugar.
Excelente en la identificación
de estructuras geológicas moderadamente profundas y geología a
profundidades de 500 metros.
•
Logística relativamente sencilla
tanto para estudios exploratorios a
escala regional o reconocimiento, o
para estudios a detalle.
Exploración de gas y petróleo en
lugares en donde la sísmica no
aplica o resulta muy costoso.
•
Gestión de minería y recursos
hídricos.
•
•
AMT es un
método
electromagnético
pasivo que
utiliza el campo
magnetotelúrico
de la tierra
para mapear
contactos
geológicos y
estructuras.
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Logistica
El Sistema AMT de Zonge se compone
de un procesador de datos geofísicos
GDP-32II (receptor), sensor magnético
ANT/6, cableado de cobre y electrodos
no polarizables mediante los cuales se
mide el potencial en el terreno. El
sistema es de fácil transporte y puede
ser sincronizado con múltiples
receptores con lo que se obtiene
información de referencia remota la cual
se utiliza para la cancelación de ruido.
Las
señales
de
AMT
son
extremadamente sutiles por lo que
medirlas requiere bobinas magnéticas
con un alto grado de sensibilidad,
sensores eléctricos de poco ruido y una
instalación muy cuidadosa. El sensor
magnético de Zonge ANT/6 tiene un
umbral de ruido por debajo de los
niveles típicos de AMT. Con este
sistema es posible adquirir datos más
útiles dentro de la banda de atenuación
casi bajo cualquier condición.
En cada estación se utilizan pares de
electrodos los cuales miden el campo
eléctrico (E), mientras que para el
campo magnético (H) se utilizan un
rango de frecuencias de interés típico
es de 4 a 8192 Hz. Los componentes
del campo eléctrico se designan “Ex” y
“Ey”, mientras que las de campo
magnético se designan “Hx” y “Hy”.
Existen diferentes tipos de arreglos los
cuales se pueden utilizar dependiendo
de los objetivos y de las características
particulares del área de estudio.
En el arreglo Escalar se utilizan una
serie de pares de electrodos, cada uno
midiendo Ex, los cuales se colocan a lo
largo de una línea de medición, y una
bobina magnética perpendicular a la
línea de medición con la cual se mide
un campo magnético Hy. Con el arreglo
Tensorial se adquieren campos
eléctricos adicionales Ey y Hx de
campo magnético, con ello se adquiere
información adicional de la direcciónalidad de impedancia en una localidad
en particular. La componente Hz de
baja frecuencia utilizada en MT
usualmente no se utiliza en AMT.
AMT Escalar
•
•
•
•
sensores magnéticos. La conductividad
eléctrica del subsuelo afecta la
amplitud, fase y relaciones direcciónales de los campos E y H en la
superficie de la tierra. Para AMT, el
•
Se modifican con mayor facilidad
para adaptarse a las necesidades
en el terreno.
La tasa de producción se incrementa por línea.
Se puede tener dificultades para
resolver los objetivos multidimensionales.
Gran
flexibilidad
donde
las
orientaciones de las líneas de
estudio se pueden cambiar para que
coincidan con los objetivos.
Producen imágenes de la mayoría
de los contactos geológicos cuando
se colectan datos de manera más o
menos perpendicular al contorno
geológico.
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MT Tensorial
•
•
Resuelve la ambigüedad del contorno
que tal vez no se conozca al principio
del estudio.
Se utiliza para indicar la dirección
de la región conductora.
•
La tasa de producción es más baja.
•
Brinda definición y direccionalidad
estructural.
•
La cobertura del levantamiento
tiende a ser más estructurada.
Modelado e Inversión
Los programas de modelado y
suavizado de perfiles se utilizan para
convertir los resultados del levantamiento a perfiles de resistividad contra
profundidad. Durante el proceso de
suavizado de perfiles los datos
adquiridos de AMT son matemáticamente invertidos y se determina la
ubicación,
tamaño y
profundidad
probable de la fuente o fuentes las
cuales provocan variaciones en la
resistividad. Los resultados de los
modelos suavizados de inversión
muestran cambios gradacionales de la
resistividad.
La generación de imágenes de AMT es
un proceso de etapas múltiples en el
cual la resistividad y fase son utilizadas
en la inversión para ilustrar cambios en
resistividad asociados con la geología.
La resistividad de Cagniard y la fase de
impedancia se calculan a partir de los
datos de los campos eléctrico y
magnético.
La resistividad de Cagniard es un
cálculo de la resistividad aparente
dependiente de la frecuencia, el cual se
basa en la relación de las magnitudes de
las componentes E y H del campo
electromagnético. La fase de impedancia es definida como la diferencia
entre las fases de las componentes E y H.
Los modelos de inversión de AMT de
Resistividad de Cagniard y fase de
impedancia arrojan imágenes detalladas
de la estructura de la conductividad a
profundidad.
El software de modelado de Zonge para
AMT permite la utilización de varios
parámetros los cuales se pueden utilizar
para crear modelos geológicamente más
razonables. El software producirá
secciones en 1D y 2D para AMT escalar,
y secciones en 2D para AMT tensorial.
La inversión en 2D muestra estructuras
en dos dimensiones (por ejemplo,
bordes asociados a contactos en
profundidad), y es capaz de modelar
dipolos en cualquier orientación, sin
embargo asume que la línea de
medición cruza de manera perpendicular
la estructura geológica.
La inversión
de modelos
suavizados en 2D
de Zonge realiza
la corrección por
topografía.
Para mejores
resultados, las
líneas de AMT
deben de estar
alineadas
perpendicularmente a la
geología.
Resolución Lateral y Vertical
Zonge International
provee servicios de
geofísica terrestre,
consultoría y venta de
equipo alrededor del
mundo. Nuestra
Los modelos de inversión muestran un
nivel razonable de detalle hasta cierta
profundidad. El término “skin depth” es
considerado la profundidad de penetración, y representa la profundidad a la
cual la intensidad del campo disminuye
en un 37% en un medio homogéneo.
Es posible que los resultados de AMT
produzcan imágenes del subsuelo a
profundidades mayores en medios
resistivos si disminuimos la frecuencia
base, es decir si utilizamos frecuencias
más bajas. Sin embargo existen
limitaciones las cuales se relacionan al
tamaño del objetivo y la profundidad. La
resolución del levantamiento también es
función del tamaño del objetivo y el
contraste de conductividad.
La resolución lateral se estima de un
15% de la profundidad de investigación.
Esta es una razón por la que
continuamente el diseño del levantamiento de AMT difiere radicalmente de
los levantamientos de MT.
empresa es reconocida
por su experiencia en el
desarrollo y aplicación
de métodos electromagnéticos de banda
ancha.
Tucson, Arizona, USA
1 520-327-5501
Reno, Nevada
1 775-355-7707
zonge@zonge.com
Producto Final
Los resultados obtenidos a partir del
procesamiento y modelado de datos de
AMT pueden ser presentados en
diferentes formas: secciones-perfiles,
vistas en planta y diagramas de cerco en
un contexto tridimensional. Cuando las
estaciones son adquiridas a lo largo de
múltiples líneas en una misma área, los
datos pueden ser presentados en vistas
en planta a diferentes elevaciones
Las vistas en planta ayudan a identificar
tendencias entre líneas de estaciones.
o profundidades. Las vistas en planta
pueden ayudar a resaltar patrones o
tendencias entre líneas. Los diagramas
de cerco muestran modelos de inversión
de resistividad en 2D en un espacio o
contexto 3D. Las líneas punteadas en el
diagrama de cerco que se muestra en la
figura de abajo representan estructuras
identificadas en superficie.
Modelos suavizados de inversión,
diagrama de cerco en un contexto 3D.
Para más información, www.zonge.com/geophysical-methods/
2015-04-24