FACULTAD DE INGENIERÍA


DIVISIÓN DE INGENIERÍA DE CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE GEOFÍSICA
Programa de la Asignatura: EXPLORACIÓN GEOFÍSICA Clave: 0419 Núm. de créditos: 09 Carrera: INGENIERO GEOLOGO Duración del curso: Semanas: 16 Horas: 72 Semestre: 7º Horas a la semana: Teoría: 4.5 Obligatoria: SI Prácticas: Optativa: OBJETIVO DEL CURSO El alumno conocerá y utilizará el lenguaje así como la forma de aplicar los diferentes métodos geofísicos para la solución de problemas geológicos. TEMAS Núm: Nombre: Horas I. INTRODUCCION 4.0 II. GRAVIMETRIA 10.0 III. MAGNETOMETRIA 7.0 IV. SISMOLOGIA 18.0 V. PROSPECCION ELECTROMAGNETICA CON CAMPOS ESTACIONARIOS 11.0 VI. PROSPECCION ELECTROMAGNETICA CON CAMPOS VARIABLES 8.0 VII. REGISTROS GEOFISICOS DE POZOS 6.0 VIII TEMAS COMPLEMENTARIOS 8.0 --- 72.0 ASIGNATURAS ANTECEDENTES : ELECTRICIDA Y MAGNETISMO ESTÁTICA FÍSICA EXPERIMENTAL ASIGNATURAS CONSECUENTES : GEOHIDROLOGÍA GEOLOGÍA APLICADA A LA ING. CIVIL GEOLOGÍA APLICADA A LA MINERIA GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO GEOLOGÍA AMBIENTAL ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS I. INTRODUCCION ANTECEDENTES: Ninguno OBJETIVO: El alumno conocerá los lineamientos del curso:Desarrollo, metodología y evaluación, y el programa de la asignatura, Conceptualizar los tópicos básicos de la Geofísica. CONTENIDO: I.1. Objetivo del curso I.2. Desarrollo del curso I.3. Programa de la asignatura I.4. Metodología del curso I.5. Evaluación I.6. Definiciones I.6.1. Geofísica I.6.1.1. Concepto I.6.1.2. Clasificación I.6.2. Geofísica pura I.6.2.1. Concepto I.6.2.2. Clasificación I.6.3. Geofísica Aplicada I.6.3.1. Concepto I.6.3.2. Clasificación I.6..4. Exploración Geofísica I.6.4.1. Concepto I.6.4.2. Clasificación I.6.5. Métodos geofísicos I.6.6. Clasificación de los métodos geofísicos I.6.6.1. Técnica I.6.6.2. Objetivo I.6.6.3. Aplicación I.6.7. Problema directo I.6.8. Problema inverso I.7. Justificación de la aplicación de los métodos geofísicos. I.8. Etapas de un estudio geofísico II. GRAVIMETRIA ANTECEDENTES: Estática Dinámica 0BJETIVO: El alumno conocerá los elementos utilizados en los estudios gravimétricos y su aplicación en la solución de problemas geológicos. CONTENIDO: II.1 Generalidades II.1.1. Conceptos II.1.2. Aplicabilidad II.2.Fundamentos teóricos II.2.1. Ley de la atracción universal II.2.2. Potencia gravitacional II.2.3. Efectos de cuerpos regulares II.3. Instrumentos II.3.1. Péndulo II.3.2. Balanza de torsión II.3.3. Gravímetros II.4. Levantamientos II.4.1. Programación del trabajo de campo II.4.1. Recopilación de información II.4.2. Ejecución del trabajo de campo II.5. Correcciones II.5.1. Por Deriva y mareas. II.5.2. Compensación de bases II.5.3. Aire libre II.5.4. Bouguer II.5.5. Topografía II.5.6. Latitud II.5.7. Isostática II.5.8. Eotvos II.6. Anomalías II.6.1. Bouguer simple II.6.2. Bouguer II.6.3. Aire Libre II.6.4. Isostática II.6.5. Regional II.6.6. Residual II.7. Procesamiento II.7.1. Suavizamiento II.7.2. Segunda deriva II.7.3. Continuación de campo II.8. Interpretación II.8.1. Cualitativa II.8.2. Cuantitativa II.8.2.1. Retícula de puntos II.8.2.2. Talwani II.8.2.3. Otros II.8.3. Interpretación geológica-geofísica III. MAGNETOMETRIA. ANTECEDENTES: Electricidad y Magnetismo OBJETIVO: El alumno revisará los elementos utilizados en los estudios magnetométricos y su aplicación en la solución de problemas geológicos. CONTENIDO: III.1. Generalidades III.1.1. Conceptos III.1.2 Aplicabilidad III.2. Propiedades magnéticas de las rocas III.2.1. Susceptibilidad magnética III.2.2. Diamagnetismo III.2.3. Paramagnetismo III.2.4. Ferromagnetismo III.2.5. Tablas de propiedades magnéticas de rocas III.3. Campo Magnético Terrestre. III.3.1. Características III.3.2. Teorías sobre el origen del campo magnético terrestre. III.4. Variaciones de campo magnético III.4.1. Variaciones seculares III.4.2. Variaciones estacionales. III.4.3. Variaciones diarias III.4.4. Variaciones locales III.5. Intrumentos de Medición III.5.1. Brújula III.5.2. Inclinómetros III.5.3. Magnetómetros de campo total III.5.3.1. Discriminación de flujo III.5.3.2. Precesión Nuclear III.5.3.3. Bombeo óptico III.5.4. Magnetómetros de intensidad vertical III.6. Operación de campo III.6.1. Programación del trabajo de campo. III.6.2. Recopilación de información III.6.3. Ejecución del trabajo de campo III.7. Correcciones III.7.1. Corrección por variación diurna III.7.2. Corrección por deriva III.8. Anomalías III.8.1. Regional III.8.2. Residual III.9. Efectos típicos. III.9.1. Cuerpos regulares III.9.1.1. Estrato III.9.1.2. Domo III.9.1.3. Falla III.9.1.4. Dique III.9.2. Cuerpos irregulares III.10. Procesamiento III.10.1. Suavizamiento III.10.2. Segunda derivada III.10.3. Continuacion de campo III.11. Interpretación III.11.1. Cualitativa III.11.2. Cuantitativa III.11.3. Reglas III.11.4. Vaquier III.11.5. Bhattachayra III.11.6. Talwani III.12. Ejemplos. IV. SISMOLOGIA ANTECEDENTES. Física Experimental Cinemética OBJETIVO: El alumno identificará los elementos utilizados en estudios sísmicos y su aplicación en la solución de problemas geológicos. CONTENIDO: IV.1. Generalidades. IV.1.1. Conceptos IV.1.2. Aplicabilidad IV.2. Fundamentos teóricos IV.2.1. Propagación de ondas IV.2.2. Ondas sísmicas IV.2.2.1. Ondas compresionales. IV.2.2.2. Ondas transversales IV.2.2.3. Ondas superficiales IV.2.2.4. Ondas Raleigh. IV.2.2.5. Ondas love IV.2.3. Principio de Huygens IV.2.4. Principio de Fermat IV.2.5. Leyes de Snell IV.3. Parámetros elásticos V.3.1. Módulo de Young. V.3.2. Constantes de Lame V.3.3. Coeficiente de Poisson. IV.4. Fuentes de Energía IV.4.1. Terrestres IV.4.1.1. Caida de pesos IV.4.1.2. Explosivos IV.4.1.3. Vibradores IV.4.1.4. Otras IV.4.2. Marinas IV.4.2.1. Explosivos IV.4.2.2. Implosivos IV.5. Instrumentos de medición IV.5.1. Sismodetectores IV.5.1.1. Geófonos IV.5.1.2. Hidrófonos IV.5.2. Sismógrafos IV.5.2.1. Un canal IV.5.2.2. Doce canales IV.5.2.3. Multicanal IV.5.2.4. Sistema de grabación IV.5.2.5. Filtros activos IV.6. Metodo sismoelástico IV.6.1. Elección de la fuente IV.6.1.2. Sistemas de levantamiento IV.6.2.1. Superficie IV.6.2.2. Superficie-subsuelo IV.6.2.3. Subsuelo superficie IV.6.2.4. Subsuelo IV.6.3. Determinación de parámetros elásticos de fuente. IV.7. Método sísmico de refracción IV.7.1. Generación de ondas IV.7.2. Patrones de tiro IV.7.2.1. Perfiles IV.7.2.2. Perfil continuo IV.7.2.3. Abanico IV.7.2.4. Otros IV.7.3. Tiempo de arribo IV.7.4. Gráficas tiempo-distancia IV.7.5. Interpretación IV.7.5.1. Capas horizontales IV.7.5.2. Capas inclinadas IV.8. Métodos sísmicos de reflexión IV.8.1. Procedimientos de campo IV.8.2. Técnicas de observación IV.8.3. Correciones a la información de campo IV.8.4. Pruebas y análisis de parámetros para la operación de campo. IV.8.5. Sismograma y secciones sísmicas. IV.8.6. Eventos perturbadores. IV.8.6.1. Ruido coherente IV.8.6.2. Ruido incoherente IV.8.7. Procedimiento para determinar velocidades sismicas. IV.8.8. Optimización de la información IV.8.8.1. Procedimientos de campo IV.8.8.2. Identificación de ruido IV.8.8.3. Técnicas de campo para eliminar o atenuar ruido. IV.8.8.4. Procesos previos IV.8.8.5. Procesos de mejoramiento IV.8.8.6. Procesos de análisis IV.8.8.7. Procesos de interpretación IV.8.9. Ejemplos. V. PROSPECCION ELECTROMAGNETICA CON CAMPOS ESTACIONARIOS ANTECEDENTES: Electricidad y Magnetismo OBJETIVO: El alumno adquirirá los elementos utilizados en los métodos eléctricos y su aplicación en la solución de problemas geológicos. CONTENIDO: V.1. Generalidades V.1.1. Conceptos V.1.2. Aplicaciones V.2. Clasificación de los métodos electromagnéticos V.2.1. En función del campo electromagnético V.2.2. En función del objetivo V.2.3. En función del parámetro experimental V.2.3. En función de la técnica de medición V.3. Propiedades electromagnéticas de las rocas V.4. Fundamentos teóricos para los métodos de resistividad V.4.1. Ecuaciones fundamentales V.4.2. Ecuación de Laplace V.4.3. Medio homogéneo e isótropo V.4.3.1. Dispositivo electródico V.4.3.2. Factor geométrico V.4.3.3. Resistividad aparente V.5. Método del sondeo eléctrico vertical V.5.1. Medio estratificado V.5.2. Integral de Stefanesco V.5.3. Función Kernel V.5.4. Dispositivos de medición V.5.5. Funciones de resistividad aparente V.5.6. Práctica de método V.5.7. Interpretación V.5.8. Aplicaciones V.6. Método de relaciones de caida potencial V.6.1. Conceptos generales V.6.2. Técnicas y dispositivos de medición V.6.3. Práctica del método V.6.4. Interpretación V.6.5. Aplicaciones V.7. Método de perfiles eléctricos V.7.1. Conceptos generales V.7.2. Técnicas y dispositivos de medición V.7.3. Práctica del método V.7.4. Interpretación V.7.5. Aplicaciones V.8. Método de lineas equipotenciales V.8.1. Conceptos generales V.8.2. Técnicas y dispositivos de medición V.8.3. Práctica del método V.8.4. Intepretación V.8.5. Aplicaciones V.9. Método del potencial natural V.9.1. Conceptos generales V.9.2. Técnicas y dispositivos de medición V.9.3. Prácticas del método V.9.4. Intepretación V.9.5. Aplicaciones V.10. Métodos de polarización inducida V.10.1. Conceptos generales V.10.2. Técnicas y dispositivos de medición V.10.3. Práctica del método V.10.4. Interpretación V.10.5. Aplicaciones V.11. Ejemplos. V.11.1. Geohidrología V.11.2. Minería V.11.3. Geotecnia V.11.4. Geotermia V.11.5. Petróleo VI. PROSPECCION ELECTROMAGNETICA CON CAMPOS VARIABLES ANTECEDENTES: Electricidad y Magnetismo OBJETIVO: CONTENIDO: VI.1. Generalidades VI.1.1. Conceptos VI.1.2. Teoria electromagnética VI.1.3. Aplicaciones VI.2. Método de perfiles electromagnéticos. VI.2.1. Conceptos generales VI.2.2. Técnicas y dispositivos de medición VI.2.2.1. Turam VI.2.2.2. VLF VI.2.3. Práctica del método VI.2.4. Interpretación VI.2.4. Aplicaciones VII. REGISTROS GEOFISICOS DE POZOS. ANTECEDENTES: Temas de la misma asignatura OBJETIVO: El alumno aplicará las técnicas de los registros geofísicos de pozos en la solución de problemas de geología del subsuelo. CONTENIDO: VII.1. Generalidades. VII.1.1. Introducción VII.1.2. Conceptos VII.1.2.1. Porosidad VII.1.2.2. Saturación VII.1.2.3. Permeabilidad VII.1.3. Tipos de roca VII.1.3.1. Rocas sedimentarias detríticas VII.1.3.2. Rocas sedimentarias carbonatadas VII.1.4. Resistividad VII.1.4.1. Factor de formación VII.1.5. Condiciones en el pozo VII.2. Descripción de las Herramientas. VII.2.1. Potencia, espontáneo VII.2.2. Herramientas de resistividad VII.2.3. Herramientas de inducción VII.2.4. Herramientas de microresistividad VII.2.5. Herramientas de porosidad VII.2.5.1. Registro sónico VII.2.5.2. Registro de densidad. VII.2.5.3. Registro de neutrones VII.2.6. Herramienta de rayos gama naturales VII.2.7. Herramienta espectral de rayos gama naturales VII.2.8. Herramientas especiales VII.3. Análisis básico VII.3.1. Relaciones de temperatura y resistividad VII.3.2. Cálculo de la resistividad del agua a partir de la curva SP VII.3.3. Determinación de la saturación de agua VII.3.4. Gráfica de interelación resistividad porosidad VII.3.4.1. Gráfica de Hingle VII.3.4.2. Gráfica de Pickett VII.3.5. Correcciones para formaciones sucias VII.3.6. Respuesta para tres registros de porosidad en litologías complejas. VII.3.6.1. Gráfica M-N. VII.3.6.2. Gráfica MID. VII.4. Técnicas rápidas de interpretación (Quick lok). VII.4.1. Efectos de gas VII.4.2. Registro Rwa. VII.4.3. Registro E. VII.4.4. Registro Rxo/Rt. VII.5. Análisis por computadora. VII.6. Análisis geológico VII.6.1. Ambientes geológicos y la forma de la curva SP. VII.6.2. Análisis del registro rayos gamma y espectral de rayos gama naturales. VII.6.3. Correlación VII.7. Ejemplos VIII. TEMAS COMPLEMENTARIOS. ANTECEDENTES: OBJETIVO: Presentar otros métodos que son de utilidad en la solución de los problemas geológicos. Integrar y correlacionar la informacion que proporcionan los métodos geofísicos con la geología. Realizar una mesa redonda para mostrar las bondades de los méto- dos geofísicos. CONTENIDO: VIII.1. Radiometría VIII.2. Percepción remota VIII.3. Paleomagnetismo o geomagnetismo VIII.4. Radar VIII.5. Mesa redonda VIII.6. Integración de datos geológicos-geófisicos VIII.7. Conclusiones. TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION: Exposición oral (X) Exámenes parciales (X) Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X) Ejercicios dentro de clase ( ) Trabajos y tareas fuera del aula (X) Ejercicios fuera del aula ( ) Participación en clase (X) Seminarios ( ) Asistencia a prácticas (X) Lecturas obligatorias (X) Otros: Trabajo de investigación (X) Prácticas de taller o laboratorio ( ) Prácticas de campo ( ) Otras: USO DE PROGRAMAS DE COMPUTO BIBLIOGRAFIA Texto Temas de la materia para los que se recomienda: HILCHIE D.W. VII “Applied Openhole” Log Interpretation, IED Exploration Institute, Inc. Tulsa, 1980 PARASNIS I, II, III “Geofísica Minera” Paraninfo Madrid, 1973 TELFORD, W., GOLDART, L. SHERIFF, R., I, II, III, IV, V, VI “Applied Geophysics” Cambridge University Press Londres, 1978 CONSULTA IRVING, E. III, VIII “Paleomagnetismo and its application to geological and Geophysical Problems” J. Sons Inc. Nueva York, 1960 NETTLETON II, III “Gravity and Magnetic in oil Prospecting” Mc Graw-Hill book Inc., Nueva York,1976 PIRSON, S.J., 1981 VIII “Geologic Well log Analysis” Gulf Publishing Co. Houston, 1981