Mexican Geophysic

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MEXICAN GEOPHYSIC

GRAVIMETRÍA

MÉTODO GEOQUÍMICO

Volumen I No. 11 Noviembre 2017 $68


Carta del editor Estimados Lectores: Mexican Geophysics fue concebida en noviembre 2017 por un grupo de académicos jóvenes visionarios del futuro hasta transformarse en lo que es ahora: una de las revistas internacionales con mayor difusión y prestigio en Geofísica. Sin duda, detrás de esta consolidación existe una valiosa herencia de esfuerzo y entrega de muchas personas; colegas que aportaron diversas ideas para la creación de los artículos, teniendo como resultado este proyecto, pero que ante todo supieron construir sobre las estrategias y los logros del pasado. Es precisamente este espíritu de continuidad y visión histórica de progreso lo que nos alentó a continuar hasta ver terminado este proyecto de vida; Mexican Geophysics es un vivo ejemplo de que en todo el mundo podemos hacer las cosas de forma sólida, con calidad y, sobre todo, en armonía de equipo. Mexican Geophysics singularmente publica todos los artículos en español. Este formato busca fortalecer el flujo y comprensión de la información entre los lectores. Para Mexican Geophysics la calidad en la atención a nuestros autores y lectores es una prioridad. En este contexto estamos continuamente revalorando los aspectos que hacen que esta revista continúe siendo una alternativa atractiva para que nuestros autores decidan confiarnos sus importantes trabajos inéditos. Tras una estricta evaluación por pares, cada trabajo aceptado es revisado y traducido cuidadosamente por nuestro equipo editorial Castillo, hasta cumplir con los estándares editoriales que caracterizan a nuestra revista. Finalmente, sólo me queda agradecer al equipo editorial Castillo y administrativo de Mexican Geophysics, los editores asociados, los revisores, los lectores y suscriptores, pero sobre todo a los autores, su valioso apoyo para la continuidad del éxito y calidad de la revista.


INDICE CARTA DEL EDITOR………………………………………………. Pág 2 GEOFÍSICA ENFOCADA A ASPECTOS DEL SUBSUELO……. Pág. 6 Profundidad de la base de la fuente magnética y estructura térmica del Golfo de México…………………………………………………… Pág 6 Magnetometría……………………………………………………. Pág 10 Método geoeléctrico……………………………………………… Pág 14 Artículo de investigación……………………………………….. Pág 18 Gravimetría…………………………………………………………. Pág 22 Método gavimétrico para estimar la cantidad de capas externas removidas al arroz integral……………………………………………… Pág 26 Geología estructural y estratigrafía del área entre Guadalajara y Tepic, estados de Jalisco y Nayarit, México………………………… Pág 30 PREVENCIÓN DE DESASTRES NATURALES………………….. Pág 34 Método sísmico……………………………………………………. Pág 34 DESARROLLO DE PROPUESTAS TRAS EVALUACIÓN……… Pág 38 El Método Geoquímico en las Geociencias………………… Pág 38 Historia de la extracción del agua subterránea y evolución de los niveles piezométricos……………………………………………………… Pág 42 GEOFÍSICA APLICADA A ASPECTOS DE LA ATMÓSFERA…. Pág 46 Sensores remotos…………………………………………………. Pág 46 Sensores remotos…………………………………………………. Pág 50 ENTRETENIMIENTO…………………………………………………. Pág 56 LÍNEA DEL TIEMPO DE LA GEOFÍSICA EN MÉXICO………… Pág 60




Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

Profundidad de la base de la fuente magnética y estructura térmica del Golfo de México Cervantes K., Espinosa A., Rodríguez J., Salazar A., et al. 13/11/2017

Resumen

La profundidad de la base de la fuente magnética fue obtenida usando un método exponencial aplicado a los datos magnéticos del Golfo de México, principalmente sobre la corteza oceánica. El área de estudio fue subdividida por mallas de tres tamaños, es decir, ventanas de análisis; las mínimas profundidades obtenidas entre estas tres varían entre 14.0 y 17.0 km las cuales se pueden observar sobre el límite de corteza oceánica-continental transicional, donde la profundidad del Moho sísmico en mayor, y en las máximas profundidades varían entre 35.0 y 37.5 km.

INTRODUCCIÓN Los valores promedio de flujo de calor en el Golfo de México, son calculados a partir de mediciones de temperatura en fondo marino. Sobre el límite de la corteza oceánica continental transicional se reportan altos valores de flujo de calor mientras que en el noreste de la corteza oceánica y sobre la corteza continental transicional al sur del Golfo de México se reportan bajos valores de flujo de calor. Actualmente existen varios modelos tectónicos de la corteza del

Golfo de México, sin embargo, los modelos de su estructura termal son escasos y referidos únicamente a la base del manto superior litosférico. Por ello el propósito de este trabajo es definir el estado termal a la base de la corteza y parte superior del manto superior litosférico del Golfo de México usando un método de inversión de los datos magnéticos. El resultado de la inversión de los datos magnéticos es la profundidad de la base de la fuente magnética, que se interpre-

ta como la profundidad a la cual los minerales magnéticos pierden sus propiedades magnéticas debido a que alcanzan temperaturas superiores a su punto de Curie. Por lo tanto, el resultado Distribución de la corteza continental puede ser referido como y oceánica del Golfo de México. la profundidad del punto de Curie de la capa mag- usado permite la estimación nética. En este trabajo se de las profundidades de la usó un método exponen- cima y base de un simple cial desarrollado a partir de prisma o un ensamble de Bhattacharyya (1964) para prismas usando la solución determinar la profundidad analítica de las ecuaciones del centroide del cuerpo exponenciales obtenidas de causativo de las anomalías los datos magnéticos. magnéticas. El método

GEOLOGÍA REGIONAL El área de estudio se ubica en la mayor parte del territorio mexicano del Golfo de México. La configuración tectónica del Golfo de México y sus bordes ha sido definida a partir de las variaciones estructurales y morfología de las anomalías magnéticas y gravimétricas asociadas a la distribución de la corteza oceánica, continental transicional y continental. No existen evidencias directas de la corteza oceánica en el Golfo de México, sin embargo, sus propiedades se interpretan a partir de los datos de sísmica de refrac-

ción reportados en trabajos previos, por lo cual la distribución se hizo a partir de la integración de los mapas de anomalías magnéticas y gravimétricas, así como el mapa de la derivada horizontal total de gravedad isostática. En la mayor parte de las líneas de refracción sísmica en el Golfo de México se estiman velocidades sísmicas entre 4.5 y 5.0 km/s, que están dentro del rango de velocidades reportadas para los basaltos y diques de la capa superior de la corteza oceánica (Wilson, 1989; Muller et al., 1997; Sorokin et al., 1999; Contrucci et al., 2004; Fowler, 2005; Neves et al., 2009).


Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo de las unidades carbonatadas Mesozoicas.

Sobre los bordes de las plataformas de Yucatán y Florida las profundidades de estas velocidades sísmicas, 4.5 a 5.0 km/s, son cercanas a las profundidades de los carbonatos cortados por pozos.

En los modelos de expansión de corteza oceánica, la capa de basaltos y diques puede estar ausente sobre algunas áreas de la corteza oceánica generada por procesos de muy lenta a ultra lenta expansión.

De acuerdo a los datos de sísmica de refracción la capa de diques y basaltos de la corteza oceánica del Golfo de México puede no haber sido distinguida sísmicamente debido a su espesor o a que sus velocidades sísmicas son de la misma magnitud que la

DATOS Y METODOLOGÍA Los datos magnéticos usados para estimar la profundidad de la base de la fuente magnética corresponden a los datos magnéticos del Golfo de México usados para elaborar el Mapa de la Anomalía Magnética de Norteamérica. Este método exponencial se deriva del método introducido por Bhattacharyya (1964), el cual considera que la transformada de Fourier de la anomalía magnética de un cuerpo con profundidad infinita es dada por:

Asumiendo que la distribución espacial de la magnetización es completamente aleatoria y el comportamiento probabilístico de la magnetización es isotrópico, la ecuación 1 puede reescribirse como (Blakely, 1996):

Ahora bien, considerando la orientación de magnetización de los prismas, el campo geomagnético y permeabilidad magnética, representado por B, entonces la combinación de las ecuaciones 1 y 2 puede reescribirse como:

de:

Este método fue probado por Aydin y Oksum (2010). Considerando los aspectos de resolución y profundidad de los cuerpos que causan las anomalías magnéticas del Golfo de México, el método exponencial se aplicó a los datos magnéticos usado ventanas de análisis de tres tamaños distintos: 100×100 km, 150×150 km y 200×200 km. Para la ventana de análisis de 100×100 km el área fue subdividida por una malla de 100 km, con un total de 218 ventanas; en la ventana de análisis de 150×150 km el área se subdividió por una malla de 150 km, con un total de 60 ventanas y para la ventana de análisis de 200×200 km el área se subdividió por una malla de 200 km, con un total de 28 ventanas. En los tres casos existe traslape de 50 km entre una ventana y las ventanas circundantes. El tamaño seleccionado para las ventanas de análisis corresponde a las dimensiones máximas y mínimas promedio usadas para las ventanas de análisis de los distintos trabajos de profundidad de la base de la fuente magnética usando métodos espectrales y del centroide. Ravat et al., (2007) consideran que usando ventanas de análisis mayores a 200 km en una misma ventana podría quedar incluidos distintos ambientes tectónicos. Para cada una de las ventanas de análisis se obtiene el valor promedio de la profundidad.

Para simplificar la ecuación 3, es sustituido por μp y puede ser resuelta como la raíz de una ecuación algebraica. μp es una función de hp, xp y yp y puede ser escrita en una forma abierta como:

La profundidad de las ocho esquinas del prisma o ensamble de prismas de profundidad finita pueden ser obtenidas a partir del valor absoluto del logaritmo natural de μp a partir

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RESULTADO Los resultados obtenidos de las tres ventanas de análisis fueron usando el método de interpolación krigging. Los datos interpolados corresponden a los valores promedio obtenidos la primera ventana de análisis de 100 x 100 km en el cual se obtuvieron profundidades para la base de la fuente magnética entre 17.0 y 36.2 km. En la parte sur de este límite se observa un mínimo de profundidad de 17.0 km y 20.0 km en la parte norte. Las áreas de mayor profundidad se ubican en la parte central de la corteza oceánica y varían entre 30.0 y 34.0 km. La profundidad promedio de la base de la

fue el caso con la ventana de 100×100 km. Igual que con la ventana de 150x150 km, no hay correlación entre el modelo tectónico de corteza del Golfo de México y las profundidades obtenidas para la base de la fuente magnética usando la ventana de análisis de 200x200 km. Los resultados son similares a los obtenidos con la ventana de 150x150 km. En la parte central del corteza oceánica se observa un área con profundidades menores a 17.5 km que separa dos áreas de profundidades mayores a 25.0 km.

fuente magnética en la corteza oceánica es 25.0 km. En la corteza continental se observan cuatro áreas con profundidades mayores a 30.0 km. Una al oeste de Yucatán, otra al oeste de la corteza oceánica, otra al noroeste del golfo y la última al norte del Golfo, donde se tiene la mayor profundidad. La relación de la profundidad de la base de la fuente magnética con el modelo tectónico de la corteza del Golfo de México se pierde con la ventana de análisis de 150×150 km. Con esta ventana el límite de la corteza oceánicacontinental transicional no coincide con las profundidades someras como

DISCUSIÓN Comparando los resultados anteriores se observan similitudes entre las máximas y mínimas profundidades de la base de la fuente magnética obtenidas para las tres ventanas de análisis. Las principales diferencias observadas entre los tres mapas son las geometrías y tendencias de las profundidades, en los tres mapas obtenidos se observa que las áreas de menor profundidad se ubican en la parte central del límite sur de corteza oceánica-continental transicional Las geometrías de las máximas y mínimas profundidades de la base de la fuente magnética obtenidas con la ventana de análisis de 100x100 km tienen una mejor correlación con el modelo tectónico regional del Golfo de México. Las menores profundidades se configuran sobre el límite de corteza oceánica-continental transicional y las mayores profundidades se ubican dentro de la corteza oceánica. En la interpretación de la profundidad de la base de la fuente magnética es importante considerar que: las profundidades representan un

cambio litológico o bien la profundidad del punto de Curie de las unidades magnéticas, que es la temperatura a la cual las rocas pierden sus propiedades magnéticas. Por lo tanto, un menor espesor de corteza asociado a una menor profundidad de la cima del manto, implica una menor profundidad de la base de la fuente magnética, excepto en los límites tectónicos, donde se espera un cambio abrupto en la litología y espesores. Los resultados de modelos termo-tectónicos y registros de temperatura, muestran que en zonas de menor profundidad de la cima del manto se registran mayores temperaturas en la cubierta sedimentaria, mientras que en zonas de mayor profundidad de la cima del manto las temperaturas registradas son bajas. A pesar de que el límite petrológico no es asociado a una isoterma, una menor profundidad de la base de la fuente magnética estaría asociada a una mayor temperatura en la corteza y una menor profundidad de la cima

del manto. Ahora bien, la profundidad de la base de la fuente magnética asociada a la profundidad del punto de Curie, su valor depende de las variaciones en el concentrado de minerales ferromagnéticos de las rocas (óxidos de fierro-titanio), así como a los procesos geológicos de alteración ocurridos en las mismas. •

Comparación entre la profundidad de la base de la fuente magnética y cima del Moho sísmico

Comparación de profundidad del punto de Curie y flujo de calor superficial

Estos puntos podrán ser encontrados en profundidad de la base de la fuente magnética y estructura térmica del Golfo de México.

Profundidad de la base de la fuente magnética y profundidad del Moho sísmico.


REFERENCIAS Abd El Nabi, S.H., 2012, Curie point depth beneath the Barramiya-Red Sea coast area estimated from spectral analysis of aeromagnetic data: Journal of Asian Earth Sciences, 43 (1), 254-266.

Bhattacharyya, B.K., Leu, L.K., 1977, Spectral Analysis of Gravity and Magnetic Anomalies due to Rectangular Prismatic Bodies: Geophysics, 42(1), 41-50.

Aboud, E., Salemb, A., Mekkawic, M., 2011, Curie depth map for Sinai Peninsula, Egypt deduced from the analysis of magnetic data: Tectonophysics, 506 (1-4), 46-54.

López-Ramos, E., 1973, Estudio geológico de la Península de Yucatán: Boletín de la Asociación Mexicana de Geólogos Petroleros, 25(1-3), 23-76.

MAGNETISMO

Leu, L.K, 1975, Spectral Analysis of Gravity and Magnetic Anomalies: California, U.S.A., University of California, Berkeley, Tesis Doctoral, 171 pp. Maden, N., 2009, Crustal Thermal Properties of the Central Pontides (Northern Turkey) Deduced from Spectral Analysis of Magnetic Data: Turkish Journal of Earth Sciences, 18, 383-392. Maden, N., 2010, Curie-point Depth from Spectral Analysis of Magnetic

Las zonas de menor profundidad del Moho sísmico se ubican en las zonas de menor profundidad de la base de la fuente magnética. Esta relación se observa principalmente en la parte sur del límite de corteza oceánicacontinental transicional. En la mayor parte del área de estudio el Moho sísmico es más somero que la profundidad de la base de la fuente magnética. En las zonas someras de profundidad de la base de la fuente magnética cercanas al límite de corteza oceánica-continental transicional donde el Moho sísmico es más profundo que la base de la fuente magnética se reporta la presencia de la capa de alta velocidad. Una mayor densidad de datos de sísmica de refracción podría ayudar a definir la relación en-

tre la profundidad del Moho sísmico con la profundidad de la base de la fuente magnética, así como validar o desechar la posibilidad de que la profundidad de la base de la fuente magnética corresponda con el Moho petrológico del Golfo de México. Las zonas de mayores flujos de calor calculados son cercanas a los puntos de mayor flujo de calor superficial reportado en el Golfo de México, sin embargo no existe un ajuste entre ambos flujos de calor altos. Con un ajuste en los valores de flujo de calor reportados podría existir una correspondencia con los flujos de calor calculados a partir de la isoterma de Curie. A partir de la semejanza entre los resultados obtenidos con los resultados de tomografía sísmica reportados, se puede decir que la tendencia de los flujos de calor obtenidos en este trabajo representa el comportamiento de la estructura termal regional del Golfo de México.

Data in Erciyes Stratovolcano (Central Turkey): Pure and Applied Geophysics, 167, pp. 349358. Manea, M., Manea V.C., 2010, Curie Point Depth Estimates and Correlation with Subduction in Mexico: Pure and Applied Geophysics, 168 (8-9), 1489-1499. Marton, G.L., 1995, Jurassic evolution of the Southeastern Gulf of Mexico: Texas, U.S.A., University of Texas at Austin, Tesis Doctoral, 276 pp. Maus S., Gordon D., Fairhead D., 1997, Curie-temperature depth estimation using a self-similar magnetization model: Geophysical Journal International, 129, 163168.

Una mayor densidad de puntos de flujo de calor calculado a partir de mediciones en fondo marino, podría permitir una mejor comparación con los flujos de calor calculados a partir de la profundidad de la base de la fuente magnética. Para nuevas mediciones es importante considerar una mayor profundidad en las mediciones de temperaturas (no menor a 15 m), esto permitirá tener una mejor representación tanto de las condiciones termales actuales como del equilibrio termal existente entre las rocas ígneas de la corteza y la cubierta sedimentaria del Golfo de México.

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Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

MAGNETOMETRÍA Montero F., Palomo C., Álvarez M., et al. RESUMEN La magnetometría es un método que permite caracterizar el subsuelo a través de la distribución de la susceptibilidad magnética de los distintos materiales del subsuelo directamente relacionada con el contenido de minerales con propiedades magnéticas, haciendo mediciones del campo natural magnetométrico terrestre. Permite caracterizar el subsuelo desde algunos metros hasta decenas de kilómetros de profundidad. Dentro de las aplicaciones podemos mencionar:

Investigación de depósitos minerales (magnéticos)

Estudios en zonas arqueológicas

Evaluación de campos petroleros en apoyo a la exploración sísmica.

INTRODUCCIÓN Los métodos geofísicos son pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas de un terreno, como parte de las técnicas de reconocimiento geotécnico. Los métodos geofísicos deben ser considerados siempre como métodos complementarios de reconocimiento, debiendo estar acompañados por prospecciones directas como sondeos, y los datos obtenidos mediante estos sistemas refrendados y contrastados por los resultados de dichos sondeos. La prospección geofísica es un conjunto de técnicas físicas y matemáticas, aplicadas a la ex-

ploración del suelo para la búsqueda y estudio de yacimientos de substancias útiles como el petróleo.

en peligro una obra civil, asegurar las inversiones económicas; reconocer zonas de rellenos entre oras.

La prospección geofísica ha ganado un importante lugar para resolver diversos problemas asociados a definir las condiciones físicas y mecánicas de las estructuras geológicas del subsuelo; monitorear plumas de contaminación, evaluar propiedades mecánicas de los materiales geológicos, ubicar cavidades o contactos verticales que puedan poner Métodos geofísicos de exploración


DESARROLLO

El campo magnético terrestre, cuyo origen reside en el núcleo, es modificado por cambiantes componentes externas a la masa sólida del planeta, pero también existe una componente muy menor de la corteza, que puede ser significativa a una escala relativamente local. La prospección magnetométrica se basa en evaluar esa desigual distribución de fuerzas magnéticas dentro de la corteza terrestre. El contenido alto en minerales de

El método magnético resultaba útil para la búsqueda de petróleo cuando la estructura de las capas sedimentarias petrolíferas estaban regida por características topográficas tales como crestas o fallas sobre la superficie del basamento. Las anomalías magnéticas a partir de la parte superior del basamento pueden aportar información relativa a la estructura de las capas superiores. Sucede con

Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

hierro produce anomalías positivas y su defecto anomalías negativas. Las anomalías magnéticas detectadas a través de estudios magnéticos en el terreno se explican con variaciones en las propiedades físicas de las rocas como la susceptibilidad magnética y/o la imantación remanente de las rocas. Estas propiedades físicas sólo existen a temperaturas debajo de la Temperatura de Curie. En con-

frecuencia que resulta difícil distinguir las anomalías magnéticas debidas a la topografía del basamento de las que son consecuencia de cambios laterales en la composición de la roca del basamento, y esta ambigüedad limita la eficacia

secuencia los generadores de las anomalías magnéticas pueden hallarse hasta una profundidad máxima de 30 a 40 km, dependiendo del gradiente geotérmico, esto es esencialmente, como quedó dicho, dentro de la corteza terrestre. ¿Sabías qué…? La brújula fue inventada en China cerca del año 100

del método. La mayor parte de la prospección magnética se realiza en la actualidad con instrumentos montados en aviones.

Unidades de la intensidad magnética Se mide la intensidad de magnetización. La unidad de campo magnético es el Oersted (Wb/m2). Muchos expresan las unidades en Gauss, que es exactamente la misma magnitud con otro nombre. Otra unidad del S.I. es el γ -5 Oe o G En el sistema cgs la unidad principal es el Tesla (Maxwell/cm2 ), y el nT = 10-9T En prospección se emplean el γ y el nT, que valen lo mismo: 1γ = 1nT. Los geofísicos prefieren em-

plear el parámetro 'intensidad del campo magnético H' en vez del parámetro 'inducción o densidad del flujo B'. Se puede substituir uno de estos parámetros por el otro porque la permeabilidad del aire varía muy poco de la permeabilidad del vacío. La densidad del flujo B de un campo magnético está relacionada con la intensidad magnética H como sigue: B = µ0 .H + J Página 11


¿Sabías qué…? (Siendo J la polarización magnética, que vale cero en el vacío y el aire) y B = µ.H en medios isótropos También podemos escribir que: B = H + H’ (siendo H’ el campo magnético inducido en los minerales magnéticos del subsuelo).

CONCLUSIÓN Los métodos de exploración ha tenido un gran impacto en la vida humana, ya que esta ciencia ha permitido encontrar muchos recursos que son explotados por el hombre para luego transformarlos y convertirlos en productos útiles y provechosos para su desarrollo y bienestar. El desarrollo de estos también ha permitido crear nuevas y mejores técnicas e instrumentos. El auge alcanzado por los métodos de exploración y el perfeccionamiento en sus métodos prospectivos, permitirán a la humanidad

- Cantos Figuerola, 1972. Tratado de Geofísica Aplicada (pag.105180). Librería de Ciencia e Industria. - Griffiths y King, 1972. Geofísica Aplicada para Ingenieros y Geólogos (pag.181-208). Editorial Paraninfo. - Lowrie, 1997. Fundamentals of Geopysics (pag.229-305). Cambridge Univ. Press. - Parasnis y Orellana, 1971. Geofísica Minera (pag.36-110, 305-310). Página 12

El polo norte magnético se ubica en la parte noroeste de Canadá, y desde 1972 hasta 2001 se había desplazado la misma distancia que en los 140 años anteriores, a 100 metros. El organismo canadiense indica que en la actualidad el polo norte magnético se desplaza a 40 kilómetros por año y, de seguir este ritmo, en 50 años más se encontrará en Siberia, Rusia. contar con yacimientos de gran importancia ya que son estratégicos para el país. Actualmente, cada ciencia se preocupa por presentar sus deducciones de los fenómenos que estudia por medio de métodos o sistemas cada vez más precisos.

naturales que afecten a nuestro planeta, como es la predicción de los terremotos usando un magnetómetro para saber donde se producirá el movimiento sísmico, este método también sirve para controlar el cambio electromagnético para así evitar la radiación solar.

En cuanto al método magnetométrico, podemos decir que es de gran ayuda, ya que nos ayuda a identificar, describir y prevenir ciertos problemas y desastres BIBLIOGRAFÍA Editorial Paraninfo. - Udías y Mezcúa, 1997. Fundamentos de Geofísica (pag.271-362). Alianza Editorial. - Vitulli, N., 2016. Geofisica (pag. 15). Facultad de Ciencias Naturales. - Zohdy, A.A.R., Anderson, L.A., and Muffler, L.J.P., 1973. Resistivity, selfpotential and induced polarization surveys of a vapor-dominat.ed geothernal system: Geophysics , v. 38, p. 1130.

- Primera Edición del Pozo Ilustrado en CD-ROM, Caracas 1998. Cáp. 2 Métodos de Exploración. Autor: Efraín E. Baberii. - Guía de Acumulaciones de Petróleo, Caracas 30 de enero del 2008. Pág.: 62 y 65. Autor: Prof. Víctor Angulo. - Leu, L.K, 1975, Spectral Analysis of Gravity and Magnetic Anomalies: California, U.S.A., University of California, Berkeley, Tesis Doctoral, 171 pp. ·



Geofísica aplicada a aspectos

Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

Método geoeléctrico

Gutiérrez Alejandra, Herrera Gonzalo, Martínez Álvaro, Mijangos Liliana, Rodríguez Jessica, Rodríguez Alejandro, Sosa Melissa. RESUMEN En el presente artículo, se abarcará la importancia del método geoeléctrico en términos coloquiales con el fin de que todos puedan entender su función e importancia. Para lograr lo anterior, se otorga una lista de aéreas de aplicación de este método , con el fin de que el lector se de cuenta de que esta en constante contacto con este método y con las ciencias de la tierra. Introducción El principio en el que se basa este método consiste en interpretar los distintos materiales del subsuelo, a partir de las variaciones de la resistividad al paso de la corriente eléctrica. Las corrientes artificiales son provistas por generadores tipo baterías o por pequeños motores a combustión, que convierten la rotación en una corriente continua o alterna. El inicio fue en 1930 por parte del francés Schlumbeger y el norteamericano Wenner. Desde esa

fecha han venido mejorándose las técnicas y el instrumental, hasta lograrse una sólida base teórica que permitió desarrollar sofisticados programas de computadoras para interpretar los resultados. El método geoeléctrico es probablemente el más utilizado para investigaciones a poca profundidad y muy especialmente para la búsqueda de capas freáticas o reservorios de agua.

Esquema del funcionamiento Instrumentos utilizados • Generador • Una fuente de corriente continua • Un voltímetro para medir voltaje

¿Para qué sirve?

Generador

Los métodos eléctricos permiten evaluar la resistividad media del subsuelo mediante la medición de diferencia de potencial entre dos electrodos situados en la superficie. La resistividad es la resistencia eléctrica

que presentan algunos materiales. Es propiedad fundamental de los materiales rocosos que se relacionan estrechamente con su litología. Este método participa en la detección de los desastre naturales.

Geólogo en un estudio


Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo ¿Sabías que...?

Los métodos geoeléctricos han sido utilizados en infinidad de aplicaciones y en la actualidad tienen mucho éxito, pues permiten investigar la distribución de resistividades eléctricas o conductividades en el subsuelo desde unos pocos metros hasta decenas de kilómetros.

MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO Es necesario tomar mediciones directamente en el sitio donde quedará ubicada la puesta a tierra.

los datos recolectados puede variar considerablemente y especialment e donde se encuentren los suelos.

Las técnicas para medir la resistividad del suelo son esencialmente las mismas cualquiera sea el propósito de la medida. Sin embargo la interpretación de

Típicamente, los suelos poseen varias capas horizontales superpuestas, cada una teniendo diferente resistividad. A menudo se presen-

EL MÉTODO WENNER

Dentro de la gran cantidad de aplicaciones encontramos:

Con el método Wenner no es necesario un equipo pesado para realizar las medidas; los resultad os no son afectados por la resistencia de los electrodos auxiliares o los huecos creados para

1. Detención de agua subterránea.

METODO DE SCHLUMBERGER

2. Detección de cavidades y fracturas. 3. Estudios de las zonas arqueológicas. 4. Investigación de depósitos de minerales.

tan también cambios laterales de resistividad pero más graduales a menos que se configuren fallas geológicas. Por tanto, las mediciones de resistividad deben ser realizadas para determinar si h ay alguna variación importante de la resisti vidad con la profundidad.

hincarlos en el terreno. El método consiste en enterrar pequeños electrodos tipo varilla, en cuatro huecos en el suelo, a una profundidad “b”

y espaciados (en línea re cta) una distancia “a” Método Wenner

El procedimiento para obtener el modelo del terreno, consiste en separar progresivamente los electrodos, alrededor de un punto central permanente, den ominado punto de máxima exploración. Página 15


Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

TÉCNICAS GEOFÍSICAS APLICADAS A LA INGENIERÍA Y EL MEDIO AMBIENTE (Método geofísico)

Tomografía geoeléctrica Consiste en obtener una serie de mediciones de resistividad aparente con un dispositivo tetraelectródico. Polarización Inducida La Polarización Inducida (PI) es un fenómeno eléctrico que se manifiesta en el interior de medios materiales, sean del domi-

nio del tiempo con tensiones de relajamiento a la interrupción de un flujo de corriente eléctrica energizante.

¿Sabías qué...?

Otro procedimiento utilizado para la evaluación de la resistividad del suelo es el de perfil eléctrico en el cual investiga la variación lateral del tipo de terreno.

Conclusión La Geoeléctrica es uno de los métodos más importantes, ya que este nos permite detectar estructuras del subsuelo. Por medio de los métodos geoeléctricos, se beneficia de los cambios de las propiedades eléctricas como de la conductividad específica o de la resistividad específica. Por lo tanto, es posible localizar estructuras arqueológicas bajo la condición que tengan una resistividad menor o mayor que su entorno.

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Es muy interesaste dicho método, además de que a lo largo del tiempo nos será muy útil para nuestro planeta. En la actualidad el contacto con este método, en nuestro entorno, es muy cercano ya que el constante crecimiento de la ciudad, requiere estudios que demuestren la vialidad de un proyecto para llevarse a cabo, dentro de estos estudios geológicos entran los ya mencionados, con la finalidad de lograr un óptimo desarrollo urbano y en medida de lo posible, sustentable.


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Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

Artículo de investigación 06-noviembre-2017 ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DE LA ROCA CALIZA DE YUCATÁN Gutiérrez Alejandra, Herrera Gonzalo, Martínez Álvaro, Mijangos Liliana, Rodríguez Jessica, Rodríguez Alejandro, Sosa Melissa. RESUMEN El siguiente artículo presentará una recopilación de datos acerca de las rocas calizas, al igual que demostrará la relación que existe entre la resistencia de una roca con sus respectivas pruebas de índice de clasificación, sus módulos de elasticidad y las posibles deformaciones que esta pueda realizar a través de diversos trabajos. La gran cantidad de estas rocas se encuentra en la región y la importancia que tienen es en las obras de infraestructura para la elaboración de materiales de construcción y una amplia gama de aplicaciones en la ingeniería y en el arte. La formación de rocas sedimentarias en capas o bandas más o menos paralelas no son un hecho casual, sino que corresponde al propio concepto de formación de la roca sedimentaria, uno de los problemas que tiene esta roca caliza en que no se puede hacer un estudio detallado acerca de ella en la península de Yucatán, debido a sus limitaciones económicas y de los recursos humanos que no lo permiten.

INTRODUCCION En el estado de Yucatán uno de los materiales más usados en la industria de la construcción es la piedra caliza. Siempre se ha considerado de gran importancia el conocimiento de las propiedades mecánicas e índices de estas rocas. Las características distintivas de las rocas, dependen más bien de las relaciones entre los agregados sedimentarios, que de las relaciones de grano a grano que determinan y regulan las peculiaridades de la textura; estos caracteres se estudian mejor en el campo que en los ejemplares de mano. Dado que las pruebas mecánicas para la determinación del comportamiento de las rocas calizas son lentas y costosas, es conveniente

utilizar pruebas índices que permitan la clasificación ingenieril de las rocas involucradas en un problema dado, las que así podrán ser agrupadas y posteriormente caracterizadas mediante la asignación de los parámetros de comportamiento mecánico obtenido del ensayo de especímenes representativos de cada muestra. Es posible determinar de manera aproximada con un alto índice de correlación las respuestas de una roca cuando se le solicita en pruebas mecánicas, lo cual será explicado de manera detallada a lo largo de este artículo.


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Definición

Rocas calizas

p = Probabilidad de éxito q = Probabilidad de fracaso n = numero de intentos k = numero de éxitos ε = error

Roca caliza en construcciones

Roca blanda cuyo principal constituyente es carbonato de calcio. La mayor parte de las piedras calizas es de origen orgánico, formadas de esqueletos o conchas de animales marinos. La piedra caliza se utiliza en industrias; de ella se obtiene cal por el llamado proceso de calcinación y se emplea en la fabricación de vidrio y cemento. Entre las piedras calizas más conocidas están el yeso, el mármol, la dolomita y el traventino. La piedra caliza se usa también en la industria de construcciones. Metodología Delimitar el campo para la obtención de las muestras de roca, fue siempre la primera etapa, se trabajó únicamente con muestras de lugares cercanos a la ciudad de Mérida, Para definir el tamaño de la muestra se consideró que ésta no debería ser menor de treinta y que con base en las ecuaciones de la distribución normal se tendría una idea del tamaño de la misma.

La ecuación anterior nos da una idea del tamaño de la muestra que el proyecto utilizó, considerando que el personal del laboratorio realiza los muestreos en roca en un 90% de las veces adecuadamente y esperando con un 95% de confianza un error no mayor de 10% la cantidad esperada de muestras para esta etapa fue n ≥ 60, en el proyecto se trabajó con 122 muestras de roca caliza, buscando en todo momento contar con todas las clases y tipos de rocas. PASO 2: es identificar las muestras obtenidas del campo con el objeto de sistematizar y llevar un control más riguroso y dar orden a los especímenes obtenidos por medio del labrado de los mismos utilizando un extractor de muestras con una broca de 2.50 pulgadas de diámetro, fue la segunda acción importante que se realizó.


Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo La identificación de los especímenes se realizó utilizando un sistema de notación de tres números en los cuales, el primer número identifica el número de la muestra obtenida del banco de materiales, en este proyecto se trajeron nueve muestras de diferentes lugares; el segundo número identifica al número de extracciones o corazones obtenidos por muestra, y el tercer número identifica el número de especímenes obtenidos por extracción

tró un rango de valores de 641.91 Kg/cm2 esto debido a la diferencia entre el valor máximo obtenido de 660.01 Kg/cm2 y el valor mínimo de 18.10 kg/cm2 , lo anterior nos muestra la gran relación de valores de resistencia a la compresión uniaxial, sin embargo el diagrama de caja nos mostró que la mayoría de valores se encuentran entre 150 Kg/cm2 y 400 Kg/cm2 con una mediana de 296.24 Kg/cm2 . Si realizamos una correlación entre los distintos valores obtenidos para la roca caliza en las pruebas realizadas obtenemos las siguientes curvas de correlación:

Finalmente, en esta etapa del proyecto la obtención de los especímenes se realizó en el sentido normal a los estratos existentes en las muestras. Realizar las pruebas índice y mecánicas a Se pueden obtener aproximaciones a las rocas fue una de las tareas más los valores que una roca caliza puede importantes del tener con el solo hecho de tener un presente proyecto, dato, sobre todo cuando se trata de pruebas con algún costo como la resisPruebas Índice tencia a la compresión uniaxial, o tam*Porcentaje de absorción (%) ASTM – bién se puede usar la ecuación señalaC97-83 da, por ejemplo en el gráfico de resis*Peso volumétrico seco (g/cm3) ASTM tencia – peso volumétrico, la cual es: – C97-83 4.2573 y = 9.2573⋅ x donde : y es *Densidad relativa aparente (Sus) igual a la resistencia a la compresión uniaxial en Kg/cm2 y x es igual al peso ASTM – C97-83 volumétrico en g/cm3 . Pruebas mecánicas - Resistencia a la compresión uniaxial La investigación en rocas calizas de no confinada (Kg/cm2) ASTM – D2938- Yucatán es por su naturaleza muy interesante y consideramos que debe 86 estar siempre en constante estudio, • Pruebas de esfuerzo – deformaesperamos al presentar este artículo ción (para algunas muestras) de investigación contribuir al conociASTM – D3148-86 miento de los materiales de la región Para el caso de la prueba de resisten- sobre todo de un elemento tan usado cia a la compresión uniaxial ésta mos- como lo es la piedra caliza la cual tiene en la actualidad una diversidad de usos.

Extractora

“La investigación en rocas calizas de Yucatán es por su naturaleza”

Cortadora para las pruebas mecánicas


Conclusión Podemos concluir que el método geoelèctrico es indispensable para medir la resistividad del subsuelo a través de la introducción de corriente eléctrica. Es importante ya que la resistividad también está relacionada con propiedades físico-químicas, de manera que gracias a este método se pueden determinar mas acertadamente las características del subsuelo, lo cual es de gran importancia para la búsqueda de agua subterránea, la localización de fracturas y fallas, fuentes de contaminación, entre otros datos que favorecen al desarrollo económico y urbanización de una zona determinada. Actualmente, el contacto con este método en nuestro entorno es muy cercano, ya que el constante crecimiento de la ciudad requiere estudios que demuestren la vialidad de un proyecto para llevarse a cabo, dentro de estos estudios geológicos entran los mencionados anteriormente, con la finalidad de lograr un optimo desarrollo urbano y en medida posible, sustentable.

Bibliografías Infojardin. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el 03 de Noviembre de 2017, de Infojardin: http://www.infojardin.net/glosario/ph/piedracaliza.htm Conagua. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Conagua: ftp://ftp.conagua.gob.mx/Mapas/libros%20pdf%202 007/Prospecci%F3n%20Geoel%E9ctrica%20y%20 Registros%20Geof%EDsicos%20de%20Pozos.pdf Eastern Atlas. (6 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Eastern Atlas : http://www.easternatlas.com/technologie/elektrik_esp.php Ecured. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Ecured: https://www.ecured.cu/Geoelectricidad Gaia. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el

02 de Noviembre de 2017, de Gaia: http://www.gaia.df.uba.ar/Main_archivos/lineas.pdf Geociencias. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Geociencias: http://www.bdigital.unal.edu.co/5468/1/71790053.2 011.pdf Metodos Geoelectricos. (6 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Metodos Geoelectricos: http://www.idmgeofisica.com.ar/metodosgeoelectricos.php Panatec Industria. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Panatec Industria: http://www.panatecindustria.com/prospeccion-geoelectrica.php Prospeccion Geoelectrica para Geologos. (6 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02/11/17 de Noviembre de 2017, de Prospeccion Geoelectrica para Geologos: https://catedras.facet.unt.edu.ar/geofisica/wpcontent/uploads/sites/4/2014/02/ProspeccionGeoelectrica-para-Geologos.pdf Slideshare. (06 de Noviembre de 2017). Recuperado el 02 de Noviembre de 2017, de Slideshare: https://www.slideshare.net/PabloDiaz27/prospecci n-geoelctrica


Geofísica enfocada a aspectos del subsuelo

gravimetría A lo largo de esta revista podremos ver diferentes tipos de métodos o ramas de la geofísica, es por ello que a lo largo de este articulo se le presentara un análisis acerca del método gravimétrico o mejor dicho la gravimetría. Es la parte de la física que estudia la gravitación terrestre y la medición de sus variaciones en los diversos lugares del planeta. Para su optima elaboración es necesario conocer los diversos métodos que nos ofrece la gravimetría, algunos ejemplos del tipo de métodos son métodos de precipitación química, métodos electrogravimétricos, métodos de volatilización, métodos de extracción, entre otros. A su vez se le presentaran datos, características, así como instrumentos de suma relevancia relacionados para un desarrollo optimo y eficaz de la gravimetría.

INTRODUCCIÓN A LA GRAVIMETRÍA

Descripción gráfica de gravimetría.

A lo largo de nuestro primer bloque nos enfocamos en darnos una pequeña introducción al estudio de las geociencias, por lo que en este segundo bloque nos enfocamos al estudio de las ramas y las funciones delas mismas, a continuación, les hablaremos sobre la gravimetría que esto es un método que permite caracterizar al suelo a través de la densidad de masa en los distintos materiales que lo com-

ponen. Así mismo, analizaremos las funciones de las construcciones o excavaciones actuales, debido a que este medio o tipo de recurso cada vez se va actualizando utilizando nueva tecnología que hace de ella un mejor funcionamiento y mucho más rápido. La gravimetría es uno de los recursos más usados dentro del medio de la minería, antropología y otros medios.

MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS Método por precipitación: Técnica analítica clásica que se basa en la precipitación de un compuesto de composición química conocida tal que su peso permita calcular mediante relaciones, generalmente estequiométricas, la cantidad original de analito en una muestra. En este tipo de análisis suele prepararse una solución que contiene al analito, ya que éste se encuentra en la

solución madre, a la que posteriormente se agrega un agente precipitante, este es un compuesto que reacciona con el analito en la solución para formar un compuesto de muy baja solubilidad. En seguida, se realiza la separación del precipitado de la solución madre empleando técnicas específicas. Método por volatilización: En este método se miden los

componentes de la muestra que son o pueden ser volátiles. El método será directo si evaporamos el analito y lo hacemos pasar a través de una sustancia absorbente que ha sido previamente pesada así la ganancia de peso corresponderá al analito buscado; el método será indirecto si volatilizamos el analito y pesamos el residuo posterior a la volatilización, así pues, la pérdida de peso sufrida corresponde al analito que ha sido volatilizado. El método por volatilización solamente puede utilizarse Método por si el analito es la única sus- volatilización tancia volátil o si el absorbente es selectivo para el analito.


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Método por electrodeposición: Este método se basa en la deposición, sobre un electrodo, de un compuesto (de relación conocida) con el analito que se requiere cuantificar. La cuantificación se realiza mediante la diferencia de peso que se produce en los electrodos antes y después de realizar una reacción redox en la solución problema, que se moldea ocasionando la precipitación del analito o de un compuesto formado por el mismo.

extremadamente estable. La corriente necesaria para generar el campo magnético en el cual está suspendida la esfera de niobio es proporcional al campo gravitacional terrestre. El gravímetro superconductor alcanza niveles extraordinarios de exactitud de un nanogal, es decir, la milésima parte de una millonésima de la gravedad terrestre. Gravímetro relativo

TIPOS DE GRAVÍMETROS Gravímetros absolutos: Son los que miden la gravedad local en unidades absolutas, los gals. Los primeros gravímetros absolutos fueron péndulos, que permiten conocer el valor de la gravedad a través de la medición de periodos de oscilación de péndulo. Estos instrumentos dejaron de emplearse a mediados de 1900 cuando se empezaron construir los primeros gravímetros de caída libre. Actualmente los gravímetros tienen una forma compacta para facilitar su uso en exteriores. Trabajan midiendo la aceleración de una masa en caída libre a través de un vacío mientras que un acelerómetro esta fijo en el suelo. Gravímetros relativos: Son los mas comunes funcionan con resortes y son utilizados en mediciones gravitacionales de áreas grandes para establecer la figura del geoide sobre estas. Un gravímetro de resorte es básicamente una pesa colgando de un resorte en la cual se mide el alargamiento de éste con el fin de conocer la gravedad local. Los gravímetros relativos exactos son los super conductores, que funcionan suspendiendo una esfera super conductoria diamagnética de niobio enfriada con helio líquido en un campo magnético

PARÁMETROS Y UNIDADES EN LAS QUE SE MIDE: -En

el sistema SI la unidad de aceleración corresponde a 1 metro por segundo al cuadrado (M/s2). -Se puede expresar en las unidades propias del campo gravitatorio, es decir, Newton por kilogramo (N/Kg). -Otra unidad es el gal que equivale a 1 centímetro por segundo al cuadrado (cm/s2).

Gravímetro que muestra la aceleración Página 23


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Instrumentos Gravímetro Los gravímetros son balanzas extremadamente sensibles, que acusan las diferencias del peso de una masa cuando está situada en diferentes lugares, es decir mide los cambios de peso de una masa situada dentro del apartado.

Altímetro Es un instrumento de medición que indica la diferencia de altitud entre el punto donde se encuentra localizado y un punto de referencia; habitualmente se utiliza para conocer la altura sobre el nivel del mar de un punto.

Barómetros Es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.

Barómetro.

Gravímetro. Altímetro.

¿Sabías qué...?

MÉTODOS: Los métodos directos de percepción directa son aquellos en los cuales el analito se transforma, mediante reacciones químicas adecuadas, en un precipitado poco soluble que contiene el elemento a determinar. Se somete a un determinado tratamiento térmico y posteriormente se pesa. Con la masa del precipitado y factores gravimétricos se determina la composición de la muestra original.

El estudio del método gravimétrico consiste en la medición del campo de la gravedad. Esto se suele emplear cuando el objeto de estudio es el campo de gravedad o las variaciones de la densidad responsables de su variación.

Los métodos indirectos, de volatilización o de desprendimiento consiste en eliminar los componentes en forma de compuestos volátiles. El producto volátil se recoge y se pesa o se determina la masa de forma indirecta por diferencia en las masas. Método directo.

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ETAPAS DEL PROCESO GRAVÍMETRICO: -Preparación de la muestra

-Pesar la muestra -Disolución -Preparación de la disolución para la precipitación -Precipitación

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-Digestión

-Filtración -Lavado -Tratamiento térmico -Pesada -Cálculos

Conclusión Una vez desarrollados todos nuestros métodos y demás podemos decir que la gravimetría es un método analítico cuantitativo, es decir, que determina la cantidad de sustancias midiendo el peso de la misma. A su vez podemos decir que es selectiva ya que está vinculada a la selectividad del reactivo analítico precipitante seleccionado, es por ello que cada uno de sus métodos y etapas son de suma importancia para un óptimo desarrollo del mismo, es así como los métodos gravimétricos a pesar de ser muy laboriosos se usan en la actualidad en procedimientos que requieren solo el análisis de una o más muestras. La gravimetría nos puede servir a lo largo de nuestra vida cotidiana debido a que como bien hemos mencionado se puede usar en determinar la anidad de sustancias dentro de un objeto, es decir usándolo como un nuevo tipo de medición para ciertas circunstancias como las que se encuentran en la gastronomía.

Referencias Análisis Gravimétricos . (s.f.). Análisis Gravimétricos Obtenido de https://analisisgravimetrico.wikispaces.com/METOD OS+GRAVIMETRICOS Analítica, U. d. (2009). Métodos Gravimétricos de Análisis Químico. 27. Obtenido de https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemi cal-reactions-stoichiome/limiting-reagentstoichiometry/a/gravimetric-analysis Anónimo. (2004). Análisis químico de los alimentos: métodos clásicos. La Habana : Editorial Universitaria

https://quimicoglobal.mx/analisis-gravimetrico/ Anónimo. (Noviembre de 2012). Análisis Gravimétrico. 29. Arevalo, G. (24 de Noviembre de 2016). Métodos Gravimétricos . Obtenido de http://metodosgravimetricos2016.blogspot.mx/

KhanAcademy. (2015). Khan Academy. Obtenido de https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemi cal-reactions-stoichiome/limiting-reagentstoichiometry/a/gravimetric-analysis

Quimitube. (22 de Noviembre de 2016). quimitube. Anónimo. (2 de Julio de 2008). Xuletas . Obtenido de Obtenido de quimitube: https://www.xuletas.es/ficha/analisis-gravimetrico/ http://www.quimitube.com/gravimetria-definicionfundamento-teorico-y-procedimiento Anónimo. (16 de Mayo de 2011). Corporativo Químico Global . Obtenido de Página 25


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MÉTODO GRAVIMÉTRICO PARA ESTIMAR LA CANTIDAD DE CAPAS EXTERNAS REMOVIDAS AL ARROZ INTEGRAL Se realiza una prospección gravimétrica en una región en el límite más septentrional de la Cordillera Bética, se observan tres conjuntos de materiales litológica y estructuralmente bien diferenciados. De norte a sur, estos conjuntos se denominan Unidad Olistostrómica, margas y conglomerados del Serravalliense- Tortoniense, y por último, las Unidades Prebéticas. Además de establecer la metodología para este tipo de estudios, con este artículo se buscaba el poder diferenciar los dominios geológicos desde un punto de vista gravimétrico. Los resultados obtenidos, aunque de gran calidad.

Marco teórico Comprende una superficie aproximada de unos 25 km2 en la cual, pueden observarse tres conjuntos de materiales litológica y estructuralmente bien diferenciados, representativos del margen del sur de la Cuenca alta del Guadalquivir. De norte a sur, estos conjuntos son la denominada Unidad Olistostrómica, margas y conglomerados del Servaliense- Tortoniense, y por último las Unidades Prebéticas. Además de establecer la metodología para este tipo de estudios, con este artículo se buscaba el poder diferenciar los dominios geológicos desde un punto de vista gravimétrico. Los resultados obtenidos, aunque de gran calidad, no han permitido hacer inferencias definitivas al respecto. Se observa, por ejemplo, una neta variación de la anomalía de la gravedad en dirección NW - SE, pero se cree que, hace referencia, en principio, a factores puramente isostáticos. En concreto, al aumento del espesor de la corteza bajo las Cordilleras béticas, con un mínimo de la anomalía de la gravedad aproximadamente bajo las estribaciones de Sierra Nevada. Posteriores estudios, en donde se densifican las medidas y se extienda la zona de estudio, quizás lleguen a lo único que indujo a realizar la prospección gravimétrica que permitiría correlacionar una posible variación del campo gravífico terrestre con las discontinuidades de dichos materiales.

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Introducción La prospección gravimétrica, junto a otros tipos de proyecciones como la sísmica, magnética, eléctrica y radiométrica. Se define como un método geofísico no intrusivo muy interesante a la hora de obtener información del interior de la Tierra. Existe un instrumento llamado gravímetro. Este pertenece a los llamados métodos pasivos o de campo natural con este se mide la variación espacial del campo gravífico terrestre, siendo sensible a la densidad de los materiales del subsuelo, a diferencia de los métodos activos o de campo artificial, en donde es el propio prospector el que crea el campo, detectando y midiéndose la distorsión o anomalía que crea la estructura a estudiar sobre este. Sus principales aplicaciones geológicas se encierran en investigaciones relacionadas con la detección de fallas, detección de cavidades y discontinuidades entre materiales. También se emplea esta metodología en la exploración de combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), y aunque no con mucha profusión, en la exploración de depósitos minerales no metálicos (arenisca y grava) ,en la exploración de acuíferos e incluso en las aplicaciones muy concretas de tipo arqueológico. Respecto a la estructura general, representada en el corte geo-

lógico aunque poco estudiada, es una estructura relativamente simple. Los materiales Prebéticos se superponen sobre los que rellenan la Depresión del Guadalquivir mediante cabalgamiento y fallas inversas de gran ángulo. El frente montañoso, con el consiguiente cambio de pendientes está delimitado por la terminación norte, aunque parte de las marcas del mioceno superior se encuentran deformadas y apiladas a modo de pequeño prisma de acreción que cabalga sobre los sedimentos más antiguos.

Procesamientos de los datos de gravedad Los valores de g obtenidos en cada uno de los puntos de medición no pueden utilizarse directamente para obtener conclusiones de tipo geodésico o geológico. Han de reducirse, realizando para ello una serie de correcciones. Es decir, se ha de eliminar el efecto de gravedad medida debido a la diferente altura en cada punto (distancia al geocentro -centro de masas de la Tierra) y el efecto que genera la topografía.

La variable que realmente se utiliza A la hora de interpretar cualquier prospección gravimétrica es la llamada anomalía de la gravedad o anomalía Bouguer. En dónde g es la gravedad medida, y la llamada gravedad normal, la corrección aire-libre, la corrección por placa Bouguer y la corrección topográfica. Esta variable, la anomalía de la gravedad, si está exenta de los anteriormente citados efectos, y sólo es función de la variación de densidad de los materiales del subsuelo.

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Resultados y discusión Los valores obtenidos muestran claramente dos tendencias: una lenta variación en dirección NWSE combinada con una más rápida prácticamente perpendicular al anterior. La tendencia en dirección NW- SE se corresponde con lo esperado en las Béticas que se corresponde con valores mínimos de anomalía de la gravedad de hasta - 140 - 160 mGal. Un fenómeno relacionado exclusivamente con el fenómeno de la isostasia que se llega a observar incluso en este estudio, en donde el reducido tamaño de la zona no parecía el idóneo como para resaltar o hacer notar este efecto.

Los valores de la anomalía Bouguer con la diferente densidad de las unidades presentes en la zona de estudio. Posibles variaciones debidas a este efecto en la anomalía Bouguer, estarían enmascaradas por dos tendencias principales, comentadas previamente, que aparecen en los resultados. Sería necesario densificar las medidas, a la hora de aumentar la definición del resultado y poder encontrar la correlación buscada, así como ampliar la zona de estudio, pudiendo establecer mejor, y quizás explicar, las tendencias observadas. Román Díaz . (2010). Métodos Gravimétricos. 9 de octubre 2017, de Servicios Geológicos Geodatos S.A.I.C. Sitio web: http://www.geodatos.cl/gravimetria.php Dr. Wolfgang Griem. (2004). Métodos geofísicos. 9 de octubre 2017, de Omega Ediciones Sitio web: http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap01e.htm Teixidó Ullod, Teresa, Galindo Zaldívar, Jesús. (2007). Exploración gravimétrica, magnética, eléctrica y magnetotelúrica. 9 de noviembre 2017, de Omega Ediciones Sitio web: http://masteres.ugr.es/mastergeologia/pages/info_academica/info_asignaturas/exploracion anely Ramirez. (2011). Programa de inducción para recién egresados en Ingeniería Petrolera y Geociencias. 9 de noviembre 2017, de Dirección de Desarrollo de Talento - IMP Sitio web: http://www.academia.edu/7770096/Gravimetria_y_magnetometria George Henson. (2011). Georadar GPR, Radar de Penetración Terrestre. 9 de octubre 2017, de Geophysical Researches Consulting S.A.S Sitio web: http://www.investigadoresgeofisica.com/metodosgeofisicos.php Javier Marin, Regina Piña. (2009). gravimetria aplicada. 9 de octubre 2017, de Instituto Petrolero Mexicano Sitio web: http://www.osinerg.gob.pe/newweb/pages/GFH/1652.htm Rodolfo A.. (septiembre / 2016). Minería y Geología. 9 DE OCTUBRE 2017, de Instituto geologico de baja california Sitio web: http://www.redalyc.org/html/2235/223547677002/ Adrian Castilla. (2001). Exploraciones geofisicas. 9 de octube 2017, de Organización de geologia y geofísica en Mexico Sitio web: http://geofisicaexploraciones.com/metodos-y-tecnicas/ Adrian Castilla. (2001). Exploraciones geofisicas. 9 de octube 2017, de Organización de geologia y geofísica en Mexico Sitio web: http://geofisicaexploraciones.com/metodos-y-tecnicas/ Fernando Herrera. (2006). Métodos e instrumentos de medición de la gravedad. 9 de octubre 2017, de Union Geofisica Colombiana A.C. Sitio web: http://www.medellin.unal.edu.co/~rrodriguez/geologia/gravimetria.htm Carlos Molina. (1986). Gravimetria metodo grofisico. 9 de octubre 2017, de AMGE Sitio web: https://www.codelcoeduca.cl/glosario/glosario_g.asp

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Geología estructural y estratigrafía del área entre Guadalajara y Tepic, estados de Jalisco y Nayarit, México

Avilés Andrea Cadena Ada De la Cruz Oscar R. de León Drisdel Sánchez Mónica Vera Leticia

RESUMEN El área de estudio, ubicada en la parte centro occidental de México, se encuentra en la intersección de la Sierra Madre Occidental y la Meseta Neovolcánica. Aunque el estudio tiene un enfoque estructural principalmente, se propone cambiar la nomenclatura estratigráfica usada hasta ahora, con base en el Código Estratigráfico Norteamericano. El estudio de las fallas y la orientación de los esfuerzos calculados indican al menos tres eventos: uno de compresión, orientado NW-SE, y dos de extensión NE-SW y NW-SE. Por las características que presenta, este fallamiento puede ser correlacionado con el que ocurre dentro de la provincia fisiográfica de Sierras y Valles, y la falla postulada pudiera ser parte de la evolución del Golfo de California en su prolongación meridional extrema.

INTRODUCCIÓN El objetivo principal del estudio es establecer un marco estructural que ayude a entender la evolución tectónica del área propuesta. Esta región, así como la ubicada entre Guadalajara y Colima y parte del llamado "graben de Chapala", han sido estudiadas por numerosos investigadores, entre los que están Gastil y colaboradores (1978), Demant (1981), Nieto y colaboradores (1985) y Allan (1986). ESTATRIGAFÍA En esta región afloran rocas que varían en edad desde el Mesozoico hasta el Holoceno. Se propone la siguiente estratigrafía de reconocimiento y compilación, provisional y en proceso de formalización, para la ZGT.

Supergrupo Estribaciones Sierra Madre Se emplea “supergrupo estribaciones Sierra Madre” para reemplazar a la unidad “complejo volcánico inferior”, propuesta por Clabaugh y McDowell (1979). Abarca desde Sonora, pasando por Sinaloa y, finalmente, adentrándose al continente a través de Nayarit y Jalisco.

¿Sabías qué…? Los terremotos son vibraciones del terreno originadas al fracturarse enormes masas de rocas como consecuencia de fuerzas internas debidas al movimiento brusco de la corteza terrestre.


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Sierra Vallejo

Se propone en este estudio este nombre, para hacer referencia a los sedimentos marinos y vulcanitas interestratificadas que afloran en forma discontinua desde el área de Bahía de Banderas hasta la región de Las Varas (fuera del área cartografiada) y Compostela, en el estado de Nayarit.

Supergrupo Sierra Madre Occidental

La litología observada en los afloramientos sugiere que tanto la formación Buruato como la formación Cacalutan estén constituidos por turbiditas de grado medio a fino, con horizontes escasos de sedimentos silíceos, vulcanitos (lavos y piroclastos) félsicos .

-Grupo Río Santiago: Se acuñó este nombre para hacer referencia a las gruesas secuencias vulcano-sedimentarias continentales que afloran lo largo de los diversos accesos hacia la Sierra Madre Occidental.

Se considera que este supergrupo está constituido por otros grandes grupos, y el grupo Río Santiago, el cual incluye a todas las rocas volcánicas oligocénico-micocénicas que el río Santiago corta a lo largo de su curso. Está constituido por:

“No se puede ganar una guerra como tampoco se puede ganar un terremoto.” Supergrupo Mesetas Neovolcánicas

¿Sabías qué…?

El punto de origen de los terremotos se localiza en el interior del terreno a una profundidad variable y se le denomina hipocentro.

Es propuesto como una unidad informal de compilación regional para hacer referencia al paquete litológico (integrado por derrames de lava y rocas sedimentarias) que debió estar asociado al evento tectónico de la apertura del proto-Eje Neovolcánico Este supergrupo está compuesto por dos grupos: •

Altiplanos Nayaritas: Este grupo está integrado por las formaciones Francisco l. Madero, Compostela, San José Mojarras e Ixtlán del Río, que contienen a la totalidad del material lávico emitido sobre esos elementos fisiográficos Altiplanos Jaliscienses: Este grupo hasta el momento se considera constituido por las formaciones Magdalena e Ixtlahuacan. Estas

formaciones contienen a la totalidad del material volcánico emitido sobre las mesetas. Supergrupo Eje Neovolcánico. Se adopta este nombre para hacer referencia a la totalidad de las rocas volcánicas asignables al Holoceno. Se logró definir dos grandes grupos dentro de este supergrupo. -Grupo Tepic: Se cree que está constituido por las rocas que han sido extraviadas por varios aparatos volcánicos y sus productos de meteorización. -Grupo Guadalajara: Se incluye a este grupo todas las demás rocas volcánicas, localizadas al oriente de los límites del grupo Tepic.


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Imagen de cuenca alta en forma de diagrama de rosa para (a) rumbos de fallas y (b) fracturas, (c) histograma circular para la inclinación de las fallas y (d) histograma.

¿Sabías qué...? 

El lugar de la superficie más próximo al hipocentro, en el que se libera la energía transmitida, se denomina epicentro.

Las fracturas originadas en el terreno por sismos se denominan fallas.

Distribución en la Cuenca Baja de los (a) rumbos de fallas, (b) rumbos de fracturas, (c) inclinaciones y (d) rakes; (a) y (b) son diagramas de rosas graduados.

co, asociados con la subducción de la placa Rivera y la placa Farallón, respectivamente, bajo la placa norteamericana. ZGT La solución de este problema, es el diferenciar los tipos de La ZGT está intensamente frac- vulcanismo entre estos arcos. turada en un área aproximada de 11,000 km2. El área fue dividida en dos zonas a las cuales La expresión neotectónica en la se les llama Cuenca Alta (parte región puede explicarse por sudoriental) y Cuenca Baja otros procesos, no necesariamente por el fracturamiento ori(parte noroccidental). ginado por los procesos de subducción que ocurren en las cosUn problema que aparece es la tas de la región. intersección entre el Eje Neovolcánico y la Sierra Madre Occidental dos de los grandes campos magmáticos de MéxiGEOLOGÍA ESTRUCTURAL


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

¿Sabías qué…? Los sismógrafos son aparatos que registran y miden la magnitud de un terremoto, a través de gráficas llamadas

Allan, J.F., 1986, Geology of the northern Colima and Zacoalco grabens, southwest Mexico—late Cenozoic rifting in the Mexican Volcanic Belt: Geological Society of America Bulletin, v. 97, p. 473-485. Anderson, T.H , y Silver, L. T., 1979, The role of the Mojave-Sonora megashear in the tectonic evolution of northern Sonora, in Anderson, T.H., y Roldán-Quintana, Jaime, eds., Geology of northern Sonora: University of Pittsburgh, y Universidad Nacional Autónoma de México, Geological Society of America Annual Meeting, San Diego, Guidebook Field trip 27, p. 59-68. Atwater, Tanya, 1970, Implications of plate tectonics evolution of western North America: Geological Society of America Bulletin, v. 81, p. 3513-3536. CETENAL, 1972a, [Hoja] El Venado (FI 3-DI 1): México, D.F., Comisión de Estudios del Territorio Nacional, Carta topográfica, escala Clabaugh, S.E., y McDowell, F.W., 1979, Ignimbrites of the Sierra Madre Occidental and their relations to the tectonic history of western Mexico, in Chapin, C.E., y Elston, W.E., eds., Ash-flow tuffs: Geological Society of America Special Paper 180, p. 1 13-124. Comisión Norteamericana de Nomenclatura Estratigráfica, 1984, Código Estratigráfico Norteamericano 1983: México, D.F., Comisión Federal de Electricidad; Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geología; Sociedad Geológica Mexicana; Asociación Mexicana de Geólogos Petroleros, 87 p. Román Díaz. Sísmica de refracción. 30 de Octubre del 2017, de GEODATOS Sitio web: http://www.geodatos.cl/ sismica.php (Desconocido). Método sísmico. 30 de Octubre del 2017, de Geología Sitio web: http://www.cienciasfera.com/materiales/ biologiageologia/biologiageologia/ tema03/1_mtodo_ssmico.html (Desconocido). Tomografía sísmica. 30 de Octubre del 2017, de Geodésica consultores Sitio web: http://www.geofisicaconsultores.es/es/sismica.html María A. Gaya Florez (2005). Proceso de sísmica de reflexión. 30 de Octubre del 2017, de Universidad Simón Bolívar Sitio web: http://159.90.210.77/sites/default/files/Pre/Maria% 20A%20Gaya.pdf Rafael Bartolomé (2002). Evolución tectónica del margen continental. 30 de Octubre del 2017, de Instituto de ciencias de la Tierra Sitio web: http://www.tesisenred.net/bitstream/handle/10803/1927/02.R BP_CAPITULO_2.pdf?sequence=3


Prevención de desastres naturales

Método sísmico

La geofísica ha sido de gran importancia a lo largo del tiempo, y en México esta ciencia alcanzó su máximo con aquel terremoto del 85 pues el método sísmico ayudó a prevenir desastres como este. En el artículo se hablará acerca de las ondas sísmicas que estudia, los métodos y herramientas que utiliza. Introducción La geofísica ha sido implementada para la detección de yacimientos de hidrocarburos, por su importancia económica que tienen estos. Además es una de las grandes ciencias para la prevención oportuna de fenómenos naturales. Estos últimos son más frecuentes que en años pasados, y debido al gran impacto que tienen en la civilización humana, se han implementado las técnicas, estudios y prospecciones de la geofísica. El hombre, es el peor enemigo que se pueda tener, sin siquiera notarlo, él mismo provoca de manera directa los fenómenos naturales. Los efectos humanos con el paso de los años se han visto incrementados, y con ellos las ciencias han tenido que estar dos pasos hacia delante para la prevención y estudio de los mismos, al igual que el desarrollar nuevos métodos. (Wilson, 2017) La geofísica a lo largo del mundo, así como sus métodos y técnicas han tomado gran relevancia para la sociedad humana, ya que, gracias a dicha ciencia podemos tener prevenciones y entradas económicas gratas.

Sismógrafo

Como lo es el caso del método sísmico, ya que gracias a él podemos tener la plena conciencia de lo que las ondas sísmicas, en sus dife-

rentes ramificaciones, pueden ocasionar. Todo método necesita de ayuda para su estudio, como en el sísmico, el cual utiliza instrumentos, por ejemplo, el sismógrafo que detecta las distintas ondas que se producen en un sismo. La importancia que ha tomado la geofísica a lo largo de los años en México ha incrementado día con día, y se hará hincapié en que después de aquel inolvidable terremoto del 19 de septiembre de 1985, la prospección sísmica cobró importancia debido a los daños ocasionados de este fenómeno natural. Pero fue en el año 1987, cuando se pusieron en marcha más a fondo los Terremoto de 1985 estudios acerca de la sísmica en México. Los expertos en la rama comenzaron a estudiar el subsuelo para poder construir edificios en zonas más seguras, y que en caso de que otro sismo se presente, las estructuras sean más sólidas y resistentes y no se repita la historia de ese septiembre del 85. A lo largo de este artículo se podrá encontrar las diferentes características del método sísmico, así como información de suma importancia para el entendimiento de este. Cabe destacar que este trabajo relata igualmente la importancia de la utilización de este método para la prevención de sismo.


Al final de él, nos encontraremos con las conclusiones haciendo un eje central en la prevención de desastres con la ayuda del estudio ya avanzado de la prospección sísmica, así como los métodos de exploración. El método sísmico es aquel que analiza las ondas elásticas o sísmicas, provocadas por terremotos o de manera artificial. Según Gayá, el objetivo de estudio que este tiene es examinar el subsuelo en general, para obtener información geológica y determinar los materiales que lo conforman. El movimiento vibratorio de la sacudida sísmica, de acuerdo al portal Ciencia esfera, se resuelve en ondas concéntricas que parten del hipocentro o foco sísmico hacia todas direcciones. Generalmente, estas ondas tienen una velocidad de transmisión constante pero esta varía según algunos factores de la roca

Dentro de los métodos sísmicos de la geofísica se encuentra el de reflexión y el de refracción. El primero, según Bartolomé, es una técnica utilizada para obtener información del subsuelo por medio de los tiempos de llegada de las ondas sísmicas, y el retorno de estas a la superficie después de reflejarse en distintas interfaces, para así obtener una imagen que lo represente. El objetivo que este tiene es deducir información acerca de la arquitectura interna, propiedades de las rocas y especialmente de las capas que constituyen el subsuelo. Comúnmente se usa para la exploración de hidrocarburos y en ingeniería civil.

Reflexión sísmica

Vista de propagación de ondas desde el hipocentro y su diagrama sísmico. que atraviesa. Por lo tanto, cuando en su trayectoria hay un material diferente, cambia su velocidad, y se dice que existe una discontinuidad que marca el cambio de una capa a otra.

Las ondas sísmicas que este método estudia, son las internas, es decir, las ondas longitudinales (ondas P) y las ondas transversales (ondas S). Ambas hacen vibrar las partículas a su paso, la diferencia es que las primeras las hacen vibrar en la misma dirección, y las segundas lo hacen de manera perpendicular.

El método de refracción, según el portal Geofísica consultores, se basa en determinar los tiempos de llegada de las ondas P desde la fuente sísmica hasta los geófonos, que son instrumentos que las recepcionan y registran su movimiento. Conociendo el tiempo de recorrido de la fuente a los receptores, se puede determinar la velocidad de propagación del medio entre ambos. Y con ello, se obtiene de manera rápida la estructura del subsuelo. Se aplica para la detección del sustrato rocoso, en estudios sobre ripabilidad, entre otros.

Sísmica de refracción Prevención de desastres naturales


Aunque también, según el portal Geodatos, el método de refracción se utiliza en la ingeniería civil para la determinación de condiciones del subsuelo, competencia de la roca y detección de fallas geológicas. Esto se logra gracias al análisis de los registros, conocidos como sismogramas, que se obtienen de la serie de geófonos, o tendido sísmico. En general, la prospección sísmica es una muy buena herramienta por los resultados que se pueden obtener, ya que, de acuerdo con Gayá, se estudia desde los primeros metros del terreno (sísmica superficial), hasta varios kilómetros de profundidad (sísmica profunda). Las herramientas Martillo y camión vibrador. correspondientes a usar dependen de hasta qué profundidad se piensa estudiar el terreno; por ejemplo en la sísmica superficial se utilizan martillos de impacto y rifles sísmicos; y para la profunda, explosivos y camiones vibradores. Conclusión En conclusión podemos observar y darnos cuenta de que la geofísica, en el campo de la sismología es de suma importancia. Actualmente en el país, los sismos son uno de los principales problemas, ya que su impacto y las consecuencias que causan son trágicas y peligrosas para el ser humano. La geofísica como se mencionó en el artículo, ha ido avanzado con el paso del tiempo, se

ha actualizado y ha mejorado década tras década hasta lo que conocemos hoy en día; gracias a esta ciencia el ser humano ha logrado grandes descubrimientos no sólo en el campo de la sismología, sino también en la prospección de grandes yacimientos de minerales, hidrocarburos, gases, etc. Ahora bien si nos centramos en el método sísmico, la geofísica ha jugado un papel fundamental, porque se ha encargado de estudiar el movimiento de las placas tectónicas del interior de la Tierra, de igual manera estudia las causas de dichos movimientos y las consecuencias que estos puedan ocasionar, así como la prevención de terremotos o sismos que son originados por dichos desplazamientos del interior de la Tierra. A través del método sísmico se han clasificado y creado teorías, con respecto a los diferentes movimientos que tiene la Tierra durante este fenómeno natural, algunos de ellos fueron explicados a lo largo del texto anterior, los cuales son lo más comunes y característicos, entre ellos las ondas P y las ondas S. Para finalizar, también podemos mencionar que aprendimos que el método sísmico es de gran importancia, no sólo en el país sino en todo el mundo, ya que nos ha permitido conocer mejor aquellos desastres naturales. Y sí, aún no podemos evitar los sismos del todo, pero con el paso de los años hemos mejorado para intentar predecirlos y poder tomar medidas de prevención más efectivas para evitar cada vez menos daños en ciudades, y de esta manera disminuir el número de muertes. La sismología ha formado una parte fundamental de la geofísica, y entender su funcionamiento puede permitirnos conocer nuevas soluciones a desastres naturales tan devastadores como los sismos. Prevención de desastres naturales


Prevenciรณn de desastres naturales


Carrillo A.; Chunab F.; Cuevas A.; Escobedo M.; Kú F.; Martinez C.; Varguez A.

Desarrollo de propuestas tras evaluación

EL Método Geoquímico en las Geociencias Resumen En el siguiente artículo vamos a poder observar y entender uno de los métodos de la geofísica, como se utiliza, los métodos que conlleva, parámetros que necesita para funcionar, y las demás ciencia que ayudan al método geoquímico. Introducción Para comenzar, la geofísica es parte de la geología que estudia la estructura y la composición de la tierra y los agentes físicos que la modifi-

can. Para poder obtener resultados se utilizan los métodos geofísicos que son pruebas realizas para la determinación de características geotécnicas del terreno como parte del reconocimiento. Su objetivo es tomar las medidas necesarias con el fin de aminorar los efectos de los desastres naturales y educar a la población para afrontarlos y contrarrestarlos en la medida de lo posible, para reducir las perdidas humanas y de bienes económicos.

¿Qué es el Método Geoquímico? Los métodos geoquímicos consisten en procedimientos químicos en laboratorios y estos tiene el propósito de determinar la presencio o ausencia de rocas generadoras de hidrocarburos y además pueden detectar emanaciones de asfalto, de gas, impregnaciones de petróleo y depósitos naturales de parafinas, también es de mucha ayuda para determinar el periodo geológico en los cuales se originan los hidrocarburos. Se basa en el la medición siste-

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mática de una o varias propiedades químicas de materiales naturalmente formados en el subsuelo. La exploración geoquímica está enfocada en el descubrimiento de distribuciones anómalas de elementos: 

Minerales

Agua

Combustibles Fósiles

Gestión y análisis de efectos antrópicos, o geoquímica ambiental y epidemogeoquímica.


Desarrollo de propuestas tras evaluación

Disciplinas de Apoyo La Geoquímica necesita de otras ciencias para poder funcionar entre estas podemos encontrar: La cosmoquímica: que estudia el origen y desarrollo de los elementos y sus isótopos en el universo.

estudia la variación de la composición isotópica en materiales naturales para determinarla. Geoquímica de las altas temperaturas y Geoquímica de las bajas temperaturas.

Petrología experimental. Geoquímica exploratoria. Geoquímica isotópica, parte de la Geocronología, que

El estudio del Método Geoquímico Tal vez te preguntarás porque existe este método ya habiendo varios más existentes, y la respuesta es que este método en específico estudia la presencia y distribución de hidrocarburos de prospecto de un área determinada. Cuando se decide evaluar la zona de un prospecto se lleva a cabo este método, que identifica anomalías geoquímicas y resaltando los prospectos con una posible carga de hidrocarburos.

Con esto se decidirá dónde ubicar los pozos y delimitar los limites productivos de un yacimiento y monitorear el drenaje de los hidrocarburos con el paso del tiempo.

¿Sabías que…? George Bauer es conocido como el padre de la mineralogía y se dice que el fue quien inicio la rama de la Geoquímica.


Desarrollo de propuestas tras evaluación Sus parámetros y unidades Principios Químicos

¿Sabías qué..? El método Geoquímico es una de las bases para el estudio de la ingeniería petrolera.

Las sustancias puras son elementos o compuestos. Estos últimos son gru- La transferencia de un electrón, que deja iones de carga opuesta en íntipos de átomos, moléculas o iones. mo contacto, produce un fuerte EnlaLa cantidad de materia es la masa; la ce químico entre los iones, esto se masa por unidad de volumen es la denomina enlace iónico, se forma por densidad transferencia de electrones. ION - Los átomos que han perdido o ganado un electrón de la envoltura exterior, ya no son átomos, son iones. Ion con carga eléctrica positiva se llama Catión y se determina con un signo positivo como superíndice Ion con carga eléctrica negativa se

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llama Anión y se determina con un signo negativo


Electrones Compartidos

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La distribución del contenido de los elementos que componen la corteza terrestre se mide en %, ppm, gr/ton y ppb. Los elementos que su- • man el 99%, por su alto contenido (la medida es en %) se llaman elementos mayores y son los siguientes:

O2 (46.4), SiO2 (28.2), Al2O3 (8.2), FeO (3.1) Fe2O3 (2.5), CaO (4.1), Na2O3 (2.4), MgO (2.3), K2O (2.1), P2O5 (0,1).

El resto de los elementos de la tabla periódica suman el 1%, para llegar al 100%, se denominan elementos menores y trazas, los cuales se mencionan a continuación. Porcentajes medidos en cerca de 5.000 datos de rocas, confirmados por Daly (1933), Goldschmidt (1952),

Conclusión Como habremos leído en la información presentada, nos podremos dar cuenta de lo importante que es la geoquímica ya que gracias a ella podemos determinar la composición del suelo y verificar que tan útil o no es para nosotros con el fin de facilitar nuestra vida cotidiana, para esto, se necesitan instrumentos o métodos especiales para poder obtener los datos, como: la espectroscopia de plasma, la técnica de espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo, la espectrometría de absorción atómica, la

Fuentes de consulta: Mónica González. (2010). La Geoquímica. 5/nov/17, de La Guía Sitio web: https://quimica.laguia2000.com/general/la-geoquimica Claudio. (2014). Tecnologías para predecir desastres. Noviembre,4,2017, de HB Sitio web: https://historiaybiografias.com/desastres05/

entre otros: Ti, Mn, F, Ba, Sr, S, C, Zr, V, Cl, Cr, Cu, Rb, Ni, Zn, Ce, Y, Nd, La, Co, Sc, Li, N, Nb, Ga, Pb, B, Th, Sm, Gd, Pr, Dy, Yb, Au, Ag, Mo, Sb, As, Be, Bi, Cd, Pd, Pt, Os, Ir, Ru, W, Sn, entre otros.

asimilación y cristalización fraccionada y por último la espectrometría de emisión, cada técnica es diferente pero si tiene algo en común es que todas identifican una cantidad especifica de elementos de la tabla periódica que el suelo pueda tener dentro de su composición. Y una vez realizados los estudios necesarios y verificar que todo este en orden, se prosigue con los objetivos planteados, esto s pueden ser para la industria, agricultura, minería, el trasporte o la construcción, etc.

White. (2003). Geoquímica. Noviembre,4,207, de IMWA Sitio web: http://personales.upv.es/lalonso/Traducciones/GEOQU%C3%8DMICA .pdf http://www.publicacions.ub.edu/refs/indices/06952.pdf Morán. (2010). Breve Historia de La Ingeniería en México. Noviembre,3,2017, de Conacyt Sitio web: http://www.ai.org.mx/sites/default/files/19.breve-historia-de-laingenieria-en-mexico.pdf

Griem. (2016). Método geoquímico de exploración. Noviembre,4,2017, Anónimo. (2014). Geoquímica. Noviembre,4,2017, de UNC Sitio web: de Geovirtual Sitio web: http://www.bdigital.unal.edu.co/31362/1/30526-110521-1-PB.pdf https://www.geovirtual2.cl/EXPLORAC/TEXT/0300aqui.htm Anónimo. (2017). Importancia de los fenómenos naturales. NoviemMASON, B.,1960. Principios de Geoquímica. Editorial Omega, S.A., bre,4,2017, de Guía de Ayuda Sitio web: 332 p., Barcelona https://www.importancia.org/fenomenos-naturales.php Ostrooumov. (2012). Algunas consideraciones mineralógicas y geoGrupo Intertek. (2017). Geoquímica de Exploración. Noviemquímicas sobre la amazonita del estado de Chihuahua, México. Nobre,5,2017, de Intertek Sitio web: viembre,3,2017, de Scielo Sitio web: http://www.intertek.com.mx/minerales/geoquimica/ tp://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S1026Página 87742012000100015&script=sci_arttext

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Historia de la extracción del agua subterránea y evolución de los niveles piezométricos APRENDAMOS SOBRE EL MÉTODO GEOQUÍMICO

En México y el mundo existen numerosos problemas de contaminación de metales y metaloides asociados a la actividad minera y de yacimientos hidrotermales en México con iAs que ha aparecido en las últimas dos a tres décadas, principalmente en acuíferos granulares de zonas áridas y semiáridas de México. •

Ciudad de Durango

Ciudad de San Luis Potosí.

El presente artículo, tiene como finalidad analizar la presencia, distribución, origen, movilidad de iAs y F–, así como los controles geoquímicos en el agua subterránea, y sus posibles condiciones endorreicas y así poder orientar a profesionales de la salud en la ubicación de comunidades en riesgo, a los planeadores del desarrollo regional y ordenamiento territorial.

Geología CI se ubica en las proximidades de tres provincias Quizás debas saber que... geológicas:  La Sierra Madre Occidental  El Eje Neovolcánico Transmexicano  La placa norteamericana.

La Comisión Nacional del Agua reconoce problemas locales de iAs en diferentes acuíferos granulares del centro y noroeste de México.

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DESCRIPCIÓN Hidrología superficial El área de estudio corresponde a la cuenca Alta del Río La Laja, también conocida como cuenca de la Independencia. Se trata de una cuenca exorreica.

DISTRIBUCIÓN DE LAS DIFERENTES ROCAS Y SEDIMENTOS •

Las rocas del Mesozoico se encuentran afectadas por deformaciones.

Las estructuras principales son fallas y fracturas.

Fracturado en rocas volcá- Granular constituido por nicas de composición riolí- depósitos lacustres y vultica e ignimbrítica canoclásticos Aflora principalmente en las montañas que delimitan la cuenca y en conjuntos volcánicos terciarios que se extienden hacia su interior.

cubre al acuífero fracturado en el interior de la cuenca, con espesores medios de 50 a 100 metros.


CONOCIENDO MÁS SOBRE EL MÉTODO GEOQUÍMICO

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Historia de la extracción del agua subterránea y evolución de los niveles piezométricos De acuerdo con las tendencias mostradas entre 1950 y 2000, se tiene un incremento exponencial en el número total de pozos, incluyendo pozos de uso potable, doméstico e industrial, por lo que es de esperarse que su número en el año 2008 sea del orden de más de 3,000 que hasta el año 2000 eran del orden de más de 750 millones de m3 y, de acuerdo con las tendencias históricas, en la actualidad serían del orden de 1,000 millones de m3. Existen en la cuenca tres decretos de veda, declarados en 1958, 1964 y 1976, los cuales, de acuerdo con lo anterior, no se cumplieron. Las tendencias en la explotación del agua subterránea siguen en aumento y están lejos de controlarse. No se cuenta con datos más recientes de la profundidad del nivel piezométrico en la CI, sin embargo, información de agricultores de la zona en 2008, indican que los niveles son de más de 200 m en la porción NE de la cuenca. Los primeros pozos en la CI mostraban niveles piezométricos cercanos a 5–10 m de profundidad en la década de 1950. El ritmo de descenso del nivel piezométrico se ha incrementado con el tiempo, y en 1996 se reportaron descensos anuales del orden 2 a 7 m en la porción NE de la CI (CNA, 2000), ritmo que seguramente continúa a 2008. ¿SABÍAS QUE? La contaminación por arsénico total inorgánico (iAs) y fluoruro (F–) disueltos en agua subterránea destinada a consumo humano, es un problema epidémico en el mundo. La exposición crónica a concentraciones de iAs en agua significativamente mayores a 0.05 mg/L, resulta en serios problemas de salud . En el caso del fluoruro, el consumo en concentraciones significativamente mayores a 1.5 mg/L, desarrolla una mayor susceptibilidad a enfermedades renales y cáncer, así como afectación al desarrollo del cerebro humano, reduciendo, entre otros efectos, el coeficiente intelectual (IQ) de niños.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Desde el punto de vista hidrológico se trata de una cuenca exorreica donde el Río La Laja representa el cauce principal y cuya única salida es controlada por La Presa de Allende, ubicada junto a San Miguel de Allende. En la CI existen diversos tipos de rocas y sedimentos asociados a una compleja evolución geológica, ya que la CI se ubica en las proximidades de tres provincias geológicas: la Sierra Madre Occidental, el Eje Neovolcánico Transmexicano y la placa Norteamericana. El complejo basal está compuesto por rocas vulcanosedimentarias con edades del Cretácico Inferior, que han sido relacionadas al Terreno Guerrero, y por una secuencia de arcos insulares.

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CONOCIENDO MÁS SOBRE EL MÉTODO GEOQUÍMICO

Localización de los sitios donde se colectó muestra de agua subterránea De acuerdo con el esquema normativo nacional, más de 300 km2 del área del acuífero no cumplían con el límite máximo permisible (LMP) hasta el año 2000; 500 km2 no cumplen con el LMP vigente y cerca de 4,000 km2 no cumplirían con el LMP que sugiere el WHO (2004). Lo que involucra un riesgo potencial a la salud de decenas de comunidades al presente, y quizás cientos de comunidades si se adopta el LMP de WHO. Las concentraciones de F– varían entre 0 y 16 mg/L con un promedio de 1.2 mg/L (n=246. Existen tres zonas donde las concentraciones de fluoruro exceden los 2.0 mg/L, una es en las proximidades de San José Iturbide, otra en las proximidades de San Miguel de Allende y la última entre Dolores Hidalgo y San Felipe. Se seleccionaron 33 muestras de agua subterránea en la zona noreste de la CI donde se presentan las mayores concentraciones de iAs y F– y sus alrededores, con el fi n de analizar su origen e hidrogeoquímica. El anión dominante en el agua subterránea es el HCO3–, mientras que los cationes dominantes son el Na+ y el Ca2. Estos resultados muestran su relación con agua subterránea, termal, de mayor tiempo de residencia y su control por intercambio iónico. La correlación entre las concentraciones de iAs y F– son muy bajas (R2= 0.174), indicando cierta independencia geoquímica, a pesar de que se presentan en altas concentraciones en regiones próximas de la CI. No se encontraron correlaciones superiores al 50% entre las concentraciones de iAs con otros metaloides pesados y elementos formadores de óxidos como selenio, antimonio, vanadio, cromo, uranio y renio; ni con otros. Lo anterior indica que en el acuífero dominan condiciones de oxidación. MÉTODOS Y MATERIALES Muestras de agua subterránea

Análisis químicos e isotópicos

Las muestras de agua para análisis isotópicos y químicos se colectaron en pozos que tenían al menos cuatro horas de operación y cuya profundidad total varió entre 200 y 400 metros. Se colectaron un total de 246 muestras para análisis químicos, 125 muestras para isótopos estables (18O y 2H), 50 muestras para determinación de Tritio (3H) enriquecido (TE) y seis muestras para determinación de 13C/14C. Durante la toma de muestras se midió la temperatura, pH, alcalinidad y conductividad eléctrica en campo, previa calibración de los equipos de medición.

Las muestras se analizaron con las técnicas de plasma acoplado inductivamente con espectrometría de masas (ICP-MS) y cromatografía de iones (IC). Se analizaron los siguientes elementos: cloruro, sulfato, bicarbonato, calcio, sodio, potasio, magnesio, arsénico total, fluoruro, litio, hierro total, cromo total, manganeso, bario, cobre, niquel, cinc, aluminio, cadmio, rubidio, plomo, cesio, estroncio, yodo, bromuro y sílice. Para los isótopos de carbono se convierte el carbono inorgánico disuelto en el agua subterránea en benceno; los pulsos de luz que indican decaimiento radioactivo se miden con un contador de centelleo líquido.

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CONOCIENDO MÁS SOBRE EL MÉTODO GEOQUÍMICO

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MODELACIÓN GEOQUÍMICA El agua subterránea de las 33 muestras se observan altos valores de iAs y F– se encuentra sobresaturada en todos los casos con respecto a los minerales biotita y cuarzo; mientras que varía entre cercana a saturación y sobresaturada con respecto a albita, fluorita, Las concentraciones de F– presentan una correlación positiva con la fl uorita de R2= 0.695 y negativa con la biotita de R2= -0.249. El índice de saturación (IS) de la fl uorita correlaciona también con el contenido de Li+ (R2= 0.717). En el caso de los diferentes minerales de iAs, todos ellos se encuentran extremadamente subsaturados, por lo que la disolución de sulfatos y óxidos relacionados no explican la abundancia de iAs en el agua subterránea de la zona, al igual que lo indica su baja correlación con SO42- (R2= 0.301) y Fe (R2= -0.263). Como resultado de la reacción de disolución del feldespato sódico se contribuye en los incrementos de alcalinidad y pH de la solución. ISÓTOPOS ESTABLES DEL AGUA El agua subterránea en la CI es de origen meteórico y durante el proceso de infiltración o recarga el agua no fue afectada por evaporación. No existen evidencias de que la cuenca haya sido cerrada. El agua de precipitación puede tener orígenes diferentes o que las condiciones isotópicas de la recarga han variado considerablemente.

ISÓTOPOS RADIOACTIVOS DEL AGUA El 3H enriquecido fue detectado en pozos cercanos a las zonas de recarga de San José Iturbide y Dr. Mora,. Los puntos de muestreo de 13C/14C se ubican a lo largo de una línea que va desde las proximidades de la zona de recarga del acuífero, en su porción norte, hacia Dolores Hidalgo y San Miguel Allende. norte. Esta última se ubica en la zona donde se encuentran las concentraciones más altas de iAs y F–.

El escenario más crítico se presentaría en comunidades rurales donde los controles de calidad del agua de consumo humano no existen o son mínimos. Sin embargo, este proceso sería de menor magnitud que la conexión vertical con el acuífero fracturado y mucho más puntual, pero seguramente crítico para la contaminación de pozos de agua potable en pequeñas comunidades. Por tales motivos, las acciones para reducir, equilibrar e invertir los efectos ocasionados por un mal uso, manejo y administración del agua en la cuenca, en particular del agua subterránea, son urgentes. Bibliografía: Orozco-Esquivel, M.T., Nieto-Samaniego, A.F., Alaniz-Alvarez, S.A., 2002, Origin of rhyolitic lavas in the Mesa Central, México, 118, 37-56. Craig, H., 1961, Isotopic variations in meteoric water: Science, 133, 1702-1703 Cebrián, M.E., Albores, A., Aguilar, M., Blakely, E., 1983, Chronic arsenic poisoning in the north of Mexico: Human Toxicology, 2, 121-133 Stumm, W., Morgan, J.J., 1981, Aquatic Chemistry: USA, John Wiley and Sons Inc., 2a edición, 780 pp Tóth, J., 1999, Groundwater as a geologic agent: An overview of the causes, processes and manifestations: Hydrogeology Journal. 7(1), 1-14. R. Chang: Principios Esenciales de Química General. 4ª edición McGraw-Hill 2006. E. Quiñoá, R. Riguera, J. M. Vila: Nomenclatura y formulación de los compuestos inorgánicos. McGraw Hill, 2006 Brown, Theodore L., LeMay, H. Eugene, Bursten, Bruce E. Quí­mica, la Ciencia Central, 7 ed. Pearson Tarbuck, E.J. y Lutgens, F.K. (2005): Ciencias de la Tierra: Una introducción a la Geología física. 8ª ed. 710 pp. Pearson Prentice Hall. Alanís-Ruiz, E., 2002, Evolución geológica de la Cuenca de la Independencia y sus alrededores, estado de Guanajuato, México: Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, Tesis de licenciatura, 96 pp

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13 de noviembre del 2017

Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

Sensores remotos

Caracterización de las depresiones kársticas (forma, tamaño y densidad) a escala 1:50,000 y sus tipos de inundación en el Estado de Quintana Roo, México.

Resumen En depresiones kársticas se presentan inundaciones, lo cual es determinante en las actividades económicas relacionadas con los cultivos agrícolas, la infraestructura urbana y el turismo. El objetivo de este trabajo fue la caracterización (forma, tamaño y densidad) de las depresiones kársticas del Estado de Quintana Roo y sus tipos de inundación. Se utilizaron 80 cartas topográficas escala 1:50,000 del Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) para elaborar un mapa altimétrico con equidistancia a cada 10 m de altura.

¿Sabías que…?

En México el karst ocupa aproximadamente el 20% del territorio, la zona kárstica más grande se encuentra en la Península de Yucatán, en cuya porción oriental se localiza el estado de Quintana Roo.

Se identificaron las depresiones kársticas, cuerpos de agua y zonas sujetas a inundación. Las depresiones kársticas (dolinas, uvalas y poljes) fueron clasificadas usando los siguientes criterios: aquellas con área superior a 1 km2 fueron clasificadas como poljes; las que presentaron menor área fueron clasificadas por su forma utilizando el índice de compacidad: aquellas con valores entre 1.0 y 1.04 fueron clasificadas como dolinas y aquellas cuyos valores fueron mayores o iguales a 1.3 se clasificaron como uvalas. Las depresiones kársticas con índice de compacidad entre 1.04 y 1.3 se clasificaron utilizando un análisis dis-

Distribución de Suelos en ambientes tectokársticos en la porción este de la Península de Yucatán

ESTUDIOS KÁRSTICOS. Los estudios kársticos de SGS le ayudan a evitar cavidades en la roca y derrumbes del suelo bajo sus instalaciones. ¡Llámenos hoy mismo para saber cómo! Más información en: http://www.sgs.mx/esES/Environment/Soil/Interpretationand-Modeling/GeotechnicalServices/Karst-Studies.aspx

Más información en: https://www.expedia.mx/QuintanaRoo.d11186.Guia-de-vacaciones


Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

Introducción

Relieve kárstico

Curiosidades Los poljes con régimen de inundación extraordinaria en el sur y oeste se utilizan principalmente para agricultura.

El término karst (krs en eslavo; karr en alemán, carso en italiano) es un término utilizado para referirse a la superficie de la tierra cuando las calizas u otras rocas solubles son las dominantes. En estas superficies el relieve se caracteriza por la diversidad de formas negativas como las depresiones tipo dolina y uvala y positivas como las lomas y montañas kársticas con tamaños que van desde formas milimétricas como los lapiaz hasta los poljes de grandes extensiones (Kueny y Day, 2002; Siart et al., 2009; Priego et al., 2010). A principios del siglo XX los estudios de Cvijic y Grund indicaban que la topografía del karst se desarrolla por etapas, con la formación inicial de dolinas por disolución,

ÁREA DE ESTUDIO. mm (CNA, 2012). Ubicación. Geología. El estado de Quintana Roo se encuen-

tra ubicado en la provincia fisiográfica conocida como Península de Yucatán al este-sureste de la República Mexicana, entre los paralelos 17°49´ y 21°36´ de latitud norte y los meridianos 86° 44´ y 89°24´ de longitud oeste. Tiene una extensión territorial de 50,843 km2, que representan el 2.5 % de la superficie del país y cuenta con 865 km de litorales que son el 7.46 % del total nacional Ubicación del Estado. (PEOT, 2004) Clima. Se muestra la división en municipios y La temperatura media anual es de 25.8 las localidades más °C, el mes más caliente es junio con 27.6 °C, la precipitación media anual es importantes. de 1263.3 mm, siendo septiembre el mes con mayor precipitación con 207.5 Página 47

las cuales al desarrollarse se unen para formar uvalas que cuando se expanden forman poljes (Bautista et al., 2005). Esta sucesión ahora es considerada anticuada; según Roglic (1972) la formación de poljes está controlada estructuralmente y no está relacionada a las uvalas; se reconoce que cada región de karst se desarrolla dentro de su propia combinación de factores. Por su parte, Bosák (2008) menciona que el desarrollo del karst depende del tiempo, distribución geográfica, condiciones geológicas y de la exposición de la roca. Aunque el proceso fundamental de formación del karst es la disolución, las rocas están sujetas a la acción de factores extrínsecos que inciden en su desarrollo.

Quintana Roo, es parte de una estructura de origen sedimentario formada durante el Mesozoico, sobre la cual se depositaron arenas y estructuras de origen orgánico marino a lo largo del Terciario (Ordoñez Crespo y GarcíaRodríguez, 2010). Durante el Cenozoico empezó a ascender la plataforma continental a pausas y retrocesos lo que permitió el afloramiento de los sedimentos del Paleoceno. Esta plataforma está formada por rocas carbonatadas, evaporíticas y clásticas tales como caliza, dolomita, yeso y arenisca (López-Ramos, 1975). Durante el Eoceno se presentaron una serie de eventos geológicos que plega-


Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

ron los recién formados estratos de calizas dando origen a un relieve ondulado, definiendo la geomorfología actual. Relieve y suelos. Quintana Roo se caracteriza por ser una planicie con piso rocoso o cementado con una altura media de 50 msnm. El relieve plano se encuentra interrumpido por pequeñas colinas y numerosas hondonadas someras (Cervantes-Zamora et al., 1990). En el norte y oriente del estado predominan las planicies con Leptosoles y Cambisoles (Bautista et al., 2011); hacia el oeste predominan planicies y mesetas kársticas escalonadas en las que se encuentran Leptosoles, Cambisoles y Luvisoles (Lugo-Hubp et al., 1992; Frausto et al., 2008; Frausto-Martínez et al., 2010); al sur, en los límites con Campeche y Guatemala, se localizan las mayores elevaciones en las que predominan Lepstosoles, Solochacks y Arenosoles en los cordones litorales (Bautista et al., 2011). MATERIALES Y MÉTODOS. Insumos y altimetría. Como insumo principal se usaron 80 cartas topográficas escala 1:50,000 elaboradas por el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática, publicadas en 2011. Para elaborar el mapa altimétrico se extrajeron las curvas de nivel de las cartas del INEGI con equidistancia a cada 10 m de altura. Posteriormente se verificó que los datos entre las uniones de cartas coincidieran y se corrigiePágina 48

ron diversos problemas de consistencia. Una vez hechas las correcciones se fusionaron las cartas y se procedió a la elaboración del mapa altimétrico de Quintana Roo utilizando el software ArcGis© versión 9.3. Para elaborar la base de datos de las DK se seleccionaron las depresiones, cuerpos de agua y zonas sujetas a inundación reportadas en la cartografía topográfica digital del INEGI, específicamente las identificadas como depresiones de los cuerpos de agua (INEGI, 2008).

Quintana Roo con chubascos y tempeLa densidad de DK, en este documento, se raturas cálidas entiende como la cantidad de superficie deprimida por procesos kársticos por uni- Curiosidades dad de área (km2). Se asume que la disolu- Las DK que ción kárstica ocurre en todo el espacio y no presentan inundación solo en aquel que tiene las dimensiones permanente en el necesarias para ser representado en las centro y norte del Estado son de gran cartas. interés turístico RESULTADOS. Mapa altimétrico destacando las Los registros de altura en Quintana Roo dolinas llamadas van desde 1 msnm en las zonas costeras cenotes. hasta un máximo de 380 m en el extremo sur. La altura va ascendiendo de este hacia el oeste y de norte a sur de manera escalonada, y es en el extremo suroeste donde se encuentran las máximas alturas. Densidad de depresiones kársticas.

La zona de baja altitud en la parte norte y oriental del estado corresponde a la planicie costera, que se continúa con una zona en donde la altura se va incrementando hacia el sur y el oeste a través de un sistema de colinas y lomeríos que finalmente Mapa topográfico dan paso a terrenos más escarpados con de la Península de diferenciales de altura de entre 200 y 250 Yucatán. m/km2 y en los cuales se alcanzan las mayores altitudes del estado, mismos que son representativos de la zona fronteriza hacia Belice y Guatemala.


Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

Belice y Guatemala. Clasificación de depresiones kársticas y su régimen de inundación. Las úvalas son las DK que se encuentran en mayor número (1700), ocupan un área de 223.3 km2; las dolinas son las que ocupan un segundo lugar en número (1017) pero ocupan la menor área (20.3 km2); los poljes se encuentran en un número muy reducido (173) pero abarcan la mayor superficie (904.3 km2). Se encontró que para las tres formas (dolinas, úvalas y poljes) el régimen de inundación extraordinario es el más frecuente; el de menor frecuencia para dolinas y úvalas es el de inundación temporal y para los poljes, mientras que la menor frecuencia es para aquellos con inundación permanente. Entre las formas con régimen de inundación extraordinaria las úvalas se encuentran en mayor cantidad (805) y los poljes son los que ocupan mayor superficie (541.6 km2). Densidad de las depresiones kársticas. Con las imágenes de satélite se identificaron un total de 1153 cuerpos de agua, con lo cual se sumaron 990 que no estaban considerados en la base de datos del INEGI. DISCUSIÓN Encontramos que hay una relación entre el régimen de inundación, la altura a la que se encuentra y la forma de la DK que no ha sido reportada con anterioridad y que pudiera llegar a considerase como factor de formación de las DK. Para Gutiérrez-Elorza (2008), la combinación de los procesos de disolución da origen a las dolinas, que pueden presentarse de manera aislada o agrupada; estos procesos igualmente pueden ocasionar depresiones mayores con áreas progresivamente más grandes, originando úvalas y poljes. Los procesos de disolución que tienden a crear patrones diferenciados en superficie pueden asociarse con el comportamiento de las láminas de agua subterráneas y subsuperficiales propuesto Schoeneberger y Wysocky (2005), ello podría explicar la exis-

tencia de concentraciones de dolinas y uvalas pequeñas en sitios donde aparentemente no hay procesos de cambio altimétrico significativo ni cambios notables en la pendiente del terreno, correspondiendo al caso de los terrenos llanos y acolinadode zonas húmedas CONCLUSIONES. La metodología empleada para la clasificación permitió la interpretación semiautomatizada de la tipología de las DK. En Quintana Roo hay una relación entre la forma de las DK y la altitud: a medida que aumenta la altitud, disminuye la cantidad y el área ocupada por las DK. Las úvalas son las DK presentes en mayor número, seguida por las dolinas y los poljes. Los poljes a pesar de encontrarse en menor número son los que ocupan mayor superficie. El régimen de inundación extraordinario es el que predomina en número (46.4 %) y área ocupada (61%) Bibliografía Bautista, F., Palacio, G., Ortíz-Pérez, M., BatlloriSampedro, D., CastilloGonzález, M., 2005.  Roglic, J., 1972, Historical review of morphologic conspts, en Herak, M., Stringfield, V. (eds.).  Kueny, J.A., Day, M.J., 2002, Designation of protected karstlands in Central America. Bosák, P., 2008, Karst process and time: Geologos, 14, 19-36. PEOT (Programa Estatal de Ordenamiento Territorial de Quintana Roo), 2004, CNA (Comisión Nacional del Agua), 2012, Servicio Meteorológico Nacional. Ordoñez-Crespo, I., García-Rodríguez, M., 2010, Formas Kársticas comunes de los cenotes del Estado de Quintana Roo . López-Ramos, E., 1975, Geological summary of the Yucatan Peninsula, Cervantes-Zamora, Y., Cornejo-Olguín, S., LuceroMárquez, R., EspinozaRodríguez, J.M., MirandaVíquez, E., Pineda-Velázquez, A., 1990 Lugo-Hubp, H.J., Aceves-Quesada, J.F., EspinozaPereña, R., 1992. Página 49


Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

SENSORES REMOTOS

Geofísica

Balam Armando, Cetina Francisco, Mejía Emilio, Moreno Julietta, Ortega Resumen En este artículo les plasmaremos lo que es un sensor remoto, su objetivo, sus aplicaciones, como se clasifican, como aporta a la ingeniería geofísica, los parámetros de una fotografía aérea y también les hablaremos de cómo nos ayuda en los desastres naturales; la información está relacionada con los satélites. Introducción El uso de la información contenida en las imágenes de satélite por el SGM (Servicio Geológico Mexicano) se remonta a 1978, a través de la película fotográfica 1: 1 000 000, del satélite ERTS, (Satélite para la Tecnología de los Re-

cursos de la Tierra), desarrollado por la NASA y lanzado en 1972. Posteriormente se adquieren películas DIAZO que permiten la superposición de cuatro imágenes tomadas simultáneamente para la obtención Satélite EARTS de un análisis más detallado (resolución de cuatro tir de 1993, se embandas). Estas imáge- pieza a utilizar el nes las obtiene el satéli- análisis digital por te LANDSAT Multispec- computadora, justitral Scanner Sensor ficado por los gran(MSS), sucesor del des volúmenes de contenidos ERTS. En las primeras datos interpretaciones digitales en las imágenes se utilizó el equipo Visor multi espectrales y Proyector Miniaddcol por la necesidad de Viewer, en 1979 y a par- procesar información en forma rápida y eficiente.

¿Qué son los sensores remotos? distancia, generalmente emUn sensor remoto es un pleados desde aeronaves o equipo que nos permite satélites, con los que se obrecolectar información, tiene información meteorolódatos, a distancia, sin gica, oceanográfica, sobre estar físicamente prela cubierta vegetal, etc. Para sente. Lo podemos defitales medidas se utilizan nir como: “Sistemas de sistemas de detección actidetección y medida a vos y pasivos.”

Satélite MSS sucesor del EARTS

¿Sabía usted qué...? En el campo militar, las imágenes obtenidas por medio de satélites espía se han utilizado para tareas de reconocimiento, espionaje y seguimiento.


SENSORES REMOTOS

Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

Su objetivo es...

Este método es más bien para obtener información de la superficie terrestre y de sus cambios, con ello la exploración del cualquier terreno para descubrir la existencia de yacimientos geológicos, petróleo, minerales, agua u otra cosa.

Información de la superficie terrestre

Aplicaciones de los sensores remotos • •

Estudio del medio ambiente general. • Análisis de impacto ambiental: consecuencias de las obras de arquitectura hechas por el hombre, emplazamiento de industrias contaminantes. Geología: estudio de depósitos minerales y petrolíferos, diná- • mica de la estructura terrestre y actividad volcánica, Hidrológica: estudio de la contaminación de las aguas y material de arrastre, análisis de los cursos de agua y peligros • de inundaciones, localización de fuentes de agua potable, detección y seguimiento de hielos y témpanos, cartografía térmica del mar. Estudio y cartografía de la vegetación: producción y distribución de las especies agrícolas y forestales, estudio del suelo fértil, detección de plagas e insectos que afectan la producción agrícola, análisis de zonas con sequías. Geografía y Cartografía de base: actualización de catastro rural y urbano a escalas posi-

bles, utilización de las tierras, distribución de la población y sus cambios Aplicaciones militares: detección de la capacidad militar de las naciones incluido el espacio exterior, reconocimiento fotográfico y electrónico, detección de ICBM, guerra electrónica. Estudios estratégicos desde el punto de vista geopolítico: toma de decisiones en base a información y datos como entidades georreferenciadas. Construcción de modelos digitales del terreno en áreas inaccesibles: los DEM como ayuda ala navegación aérea, elección de rutas y caminos en zonas de difícil acceso o selváticas.

¿Sabía usted qué...? Los satélites vigilan los incendios forestales, los volcanes y su humo.

Aplicaciones de los sensores remotos

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Geofísica aplicada a aspectos de la atmósfera

La obtención de los datos involucra el uso de instrumentos llamados sensores, son capaces de ver o captar las relaciones espectrales y espaciales de objetos y materiales observables a una considerable distancia de aquellos. El concepto de satélite será utilizado para referirse a las plataformas que son puestas en órbita de forma artificial, alrededor de la tierra y en las cuales son colocados dispositivos o instrumentos que son los llamados senso-

res. Modelos de elevación digital (DEM) o modelos digitales de terreno (DTM) Permiten visualizar de mejor manera las estructuras y relieves terrestres. Uno de los modelos que utiliza los sensores remotos son los satélites; de ellos obtenemos información entre ella fotografías área; Uno de los parámetros fundamentales a la hora de analizar una fotografía aérea es la distancia focal (f) que se expresa en milímetros.

Parámetro para medir la distancia en una fotografía Aportaciones en la ingeniería geofísica

Utiliza los conocimientos de la física para estudiar los fenómenos que afectan a la tierra. Se interesa, por lo tanto, en la gravedad, el magnetismo, el electromagnetismo y la electricidad, y cómo estos fenómenos afectan la tierra, y al hacerlo, afectan también los procesos del hombre.

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Magnetismo de la tierra


Las técnicas de sensores remotos de satélites se puede usar para la reducción de los desastres naturales, nos permite recolectar datos sobre condiciones atmosféricas y las características de la superficie de la tierra que puede llevar a la ocurrencia de procesos que producen desastres naturales o, que pueden ayudar a tomar acciones que reduzcan los efectos destructivos de estos procesos. Para reducir los impactos de los desastres naturales con ayuda de los sensores remotos por satélite, se requiere una estrategia completa para

el manejo de desastres que consta de: Prevención de desastres:  Análisis de peligro: evaluar la probabilidad de ocurrencia de fenómenos potencialmente destructivos.  Análisis de vulnerabilidad: evaluar el grado de daño esperado a la población, infraestructura, actividades económicas, como consecuencia de un evento de cierta magnitud.  Planificación del uso del suelo y legislación: implementación del mapa de riesgo en la forma de norma de edificación y restricción. Preparativos para desastres:  Pronostico/advertencia/ predicción de desastres (advertencia de un huracán)  Monitores: evaluación del desarrollo de desastres a través del tiempo (por ejemplo inundaciones)

Ayuda a desastres:  Evaluación de daños inmediatamente luego de la ocurrencia de un desastre.  Definición de áreas seguras para indicar posibles áreas de escape.  Monitoreo de infraestructura, para asegurar la provisión de ininterrumpida de ayuda.

Imagen de satélite de un huracán

Clasificación de sensores

*alta interacción con el operador y el usuario

*requiere de conocimientos previos

Clasificación supervisada:

La clasificación supervisada permite clasificar el ráster por medio de cada píxel de una celda, es necesario tener conocimiento previo de las clases del área de estudio (uso actual del suelo). Se debe marcar puntos y asignar un valor numérico para cada clase.

Clasificación no supervisada

La clasificación no supervisada no determina ninguna prioridad para obtener las clases, es decir lo realiza en base a probabilidades, el resultado es una imagen ráster reclasificada y opcionalmente genera un archivo con su res*se basa en agrupar pixeles (vasados en valo- pectiva firma, no se necesita conocimientos preres espectrales) muchas veces usando pixeles vios de la imagen o área en el terreno. puras y variables Página 53


Conclusión Podemos decir que existen 2 tipos de clasificación de sensores remotos los cuales tiene sus diferentes formas de aplicación y aprovechamiento pera aunque unos son mas precisos que otros lo cual nos da a conocer sus limitaciones como también sus conveniencias en diferentes campos a utilizarse estos aparatos aunque estos sensores se subdividen en otros sensores de distintos funcionamiento el cual también es notable que conforme ha ido mejorando la tecnología sea llegado a perfeccionar estos aparatos los cuales son bastantemente utilizados en las distintas ramas científicas como agronomía geología y etc.

También cabe mencionar los distintos tipos de satélites q existen en la labor de este tipo de trabajos y también que estos no son tan precisos pero nos sirve como referencia para empezar un trabajo de fotogrametría. Respecto a como podemos aplicar estos conocimientos en nuestra vida diaria tenemos pocas opciones en este periodo de nuestra vida dado que todavía somos estudiantes y el conocimiento que adquirimos con este tema solo se puede aplicar en la asignatura de geociencias, aunque se puede usar para reconocer situaciones donde los sensores remotos son aplicados o podrían ser útiles.

Fotografía aérea

Referencias: 1.

Universidad Nacional de Colombia. (07/04/2015). ¿Qué son los Sensores Remotos?. 04/11/2017, de Universidad Nacional de Colombia Sitio web: http://ciencias.bogota.unal.edu.co/gruposdeinvestigacion/ecolmod/informacion-de-interes/que-son-lossensores-remotos/

2.

Daniel Perez . (2007). Introducción a los sensores remotos. 4/11/2017, de UBA Sitio web: http://aviris.gl.fcen.uba.ar/Curso_SR/Guia_Curso_sr_2007.pdf

3.

Rocio Valencia. (2016). Sensores remotos. 5/11/2017, de SIG Sitio web: https://mundosigs.wordpress.com/2016/03/07/que-son-los-sensores-remotos/

4.

SGM. (2016). Sensores remotos. 5/11/2017, de GOB Sitio web: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/157800/Sensores-Remotos.pdf

5.

SIG. (2015). Sistemas de información. Noviembre 2017, de FAO Sitio web: http://www.fao.org/3/a-a0906s.pdf

6.

Marco Moreno. (2015). Sensores remotos. 5/11/2017, de SIG Sitio web: http://www.medellin.unal.edu.co/~rrodriguez/geologia/geofisica/Sensores-Remotos_Geologia.pdf

7.

Miguel Nuñez . (2014). Remote sensig. 6/11/2017, de SCRIBD Sitio web: https://es.scribd.com/doc/30366130/El-uso-de-los-sensores-remotos-en-los-recursos-naturales

8.

Michael Carvajal . (2014). Teledectención. 6/11/2017, de Thematic Mapper Sitio web: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material121/unidad3/sensores.htm

9.

Jose Lira. (2016). Imágenes rasters. 2017, de Prezi Sitio web: https://prezi.com/32wdsrfzvab9/clasificacionsensores-remotos/

10.

Dario Sosa. (2014). Objetivos. 2017, de Losporques Sitio web: http://www.losporques.com/astronomia/objetivos-de-la-investigacion-con-sensores-remotos.htm

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ENTRETENIMIENTO S

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¡Une los puntos de la manzana de Newton!

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Sismo Corteza Fractura

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Horizontales

Verticales

1. Cantidad o parámetro que clasifica los sismos por la amplitud de las ondas sísmicas registradas en los sismógrafos. 2. Distancia medida o calculada sobre la superficie de la Tierra desde el plano del ecuador terrestre al sitio de observación, medida en grados del meridiano terrestre que pasa por el sitio. 3. Sismo violento y destructor. 4. Punto en la superficie de la Tierra ubicado en la proyección vertical del hipocentro. 5. Sismos de magnitudes menores que la del sismo principal que se inician inmediatamente después del sismo principal y duran por varios meses o años, dependiendo del tamaño y clase del sismo principal. 6. Un punto en el interior de la Tierra donde se inicia la ruptura que causa el sismo. 7. Vocablo japonés que describe un maremoto, significa "Ola de puerto".

1. Instrumento que registra las aceleraciones producidas por un movimiento. 2. Una alteración del equilibrio de un cuerpo o de un medio en el cual se propaga una perturbación de un punto a otro a través del medio con un movimiento recurrente continúo. 3. Es la aplicación de las teorías y procedimientos de las ciencias físicas al estudio de la Tierra y sus fenómenos. 4. Movimiento de imperceptible o ligeramente perceptible a sacudimiento violento de la Tierra, producido por el paso de las ondas generadas por el desplazamiento repentino de las rocas por debajo de la superficie de la Tierra. 5. Distancia Este-Oeste sobre la superficie de la Tierra, medida por el ángulo en grados que hace el meridiano que pasa por el sitio de observación con el meridiano estándar de Greenwich. 6. Sismo sensible que no produce mayores daños en el ambiente constructivo. 7. Instrumento que registra las ondas sísmicas.

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Busca las palabras en la siguiente sopa de letras: •

Solución

Método

Gravedad

Disolución

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Une con una línea las preguntas con su respuesta correcta:

¿Qué son los sensores remotos?

a) Este método es más bien para obtener información de la superficie terrestre y de sus cambios

Tipos de sensores remotos

b) Modelos de elevación digital (DEM) o modelos digitales de terreno (DTM)

Clasificaciones de sensores remotos

c) Terrestre, aéreo y espacial

¿Cuál es el objeto de estudio de los sensores remotos?

d) Supervisada y no supervisada

¿Qué instrumentos utiliza?

e) Es la ciencia y el arte de obtener información de un objeto, área o fenómeno, a través del análisis de datos adquiridos mediante un dispositivo

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Línea del tiempo de la geofísica en México

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Mexican Geophysic Francisco de Montejo, Mérida, Yucatán, México Línea 2 de dirección Línea 3 de dirección Línea 4 de dirección Teléfono: 555-936-731 Fax: 555-569-2530 Correo electrónico: mgeofisic@magazine.com

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