Geofísica de exploración

Los estudios magnetométricos pueden ser útiles para definir anomalías magnéticas que representan menas (detección directa) o, en algunos casos, minerales de ganga asociados a depósitos minerales (detección indirecta o inferencial).

El método más directo para detectar menas mediante magnetismo consiste en identificar la mineralización de hierro mediante el mapeo de anomalías magnéticas asociadas a formaciones de hierro bandeado , que suelen contener magnetita en cierta proporción. La mineralización de skarn , que a menudo contiene magnetita, también puede detectarse, aunque los minerales de mena en sí mismos no sean magnéticos. De manera similar, la magnetita, la hematita y, frecuentemente, la pirrotita son minerales comunes asociados a la alteración hidrotermal , cuya detección permite inferir que algún evento hidrotermal mineralizante ha afectado a las rocas.

La prospección gravimétrica permite detectar cuerpos rocosos densos dentro de formaciones que albergan rocas de pared menos densas. Esto se puede utilizar para detectar directamente depósitos minerales del tipo Mississippi Valley , depósitos minerales IOCG , depósitos de mineral de hierro, depósitos de skarn y diapiros de sal que pueden formar trampas de petróleo y gas.

Los estudios electromagnéticos (EM) pueden utilizarse para detectar una amplia variedad de depósitos minerales, especialmente sulfuros de metales base, mediante la detección de anomalías de conductividad que se generan alrededor de los cuerpos de sulfuro en el subsuelo. Los estudios EM también se utilizan en la exploración de diamantes (donde las chimeneas de kimberlita tienden a tener menor resistencia que las rocas circundantes), la exploración de grafito y los depósitos de uranio alojados en paleocanales (asociados a acuíferos poco profundos, que a menudo responden a los estudios EM en una capa suprayacente conductora). Estos son métodos indirectos de detección de mineralización, ya que el mineral buscado no es directamente conductor, o no lo suficientemente conductor como para ser medible. Los estudios EM también se utilizan en investigaciones de municiones sin explotar , arqueológicas y geotécnicas.

Los estudios electromagnéticos regionales se realizan mediante métodos aéreos, utilizando aeronaves de ala fija o plataformas electromagnéticas transportadas por helicópteros. Los métodos electromagnéticos de superficie se basan principalmente en métodos transitorios que emplean bucles de superficie con un receptor de superficie o una herramienta de fondo de pozo que se introduce en una perforación que atraviesa un cuerpo de mineralización. Estos métodos permiten cartografiar cuerpos de sulfuro en el subsuelo en tres dimensiones y proporcionan información a los geólogos para orientar perforaciones exploratorias adicionales en mineralizaciones conocidas. Los estudios con bucles de superficie rara vez se utilizan para la exploración regional; sin embargo, en algunos casos pueden resultar exitosos (por ejemplo, estudios SQUID para cuerpos de mineral de níquel).

Los métodos de resistencia eléctrica, como los de polarización inducida, pueden ser útiles para detectar directamente cuerpos de sulfuro, carbón y rocas resistivas como la sal y los carbonatos.

Los métodos sísmicos también pueden utilizarse para la exploración de minerales, ya que proporcionan imágenes de alta resolución de las estructuras geológicas que albergan depósitos minerales. No solo se utilizan estudios sísmicos de superficie, sino también métodos sísmicos de pozo. En definitiva, el uso de métodos sísmicos para la exploración de minerales está en constante aumento. ^{[ 1 ]}

Las técnicas de reflexión y refracción sísmica son las más utilizadas en la exploración de hidrocarburos. Se emplean para cartografiar la distribución subsuperficial de la estratigrafía y su estructura, lo que permite delimitar posibles acumulaciones de hidrocarburos, tanto depósitos estratigráficos como estructurales o "trampas". El registro de pozos es otra técnica muy utilizada, ya que proporciona información de alta resolución sobre las propiedades de las rocas y los fluidos en una sección vertical, aunque su cobertura areal es limitada. Esta limitación es la razón por la que las técnicas de reflexión sísmica son tan populares; ofrecen un método para interpolar y extrapolar la información de los registros de pozos a un área mucho mayor.

La gravedad y el magnetismo también se utilizan con considerable frecuencia en la exploración de petróleo y gas. Estos métodos permiten determinar la geometría y la profundidad de estructuras geológicas ocultas, como elevaciones , cuencas de subsidencia , fallas , pliegues , intrusiones ígneas y diapiros de sal , debido a sus características únicas de densidad y susceptibilidad magnética en comparación con las rocas circundantes; esto último resulta especialmente útil para los yacimientos de minerales metálicos.

Se han utilizado técnicas de teledetección , específicamente imágenes hiperespectrales , para detectar microfiltraciones de hidrocarburos utilizando la firma espectral de suelos y vegetación alterados geoquímicamente. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Específicamente en el mar, se utilizan dos métodos: reflexión sísmica marina y registro electromagnético del lecho marino (SBL). La magnetotelúrica marina (mMT), o electromagnetismo de fuente controlada marina (mCSEM), puede proporcionar una detección pseudodirecta de hidrocarburos al detectar cambios de resistividad sobre trampas geológicas (señaladas por estudios sísmicos). ^{[ 4 ]}

El radar de penetración terrestre se puede utilizar para mapear artefactos enterrados , como tumbas, morgues, lugares de naufragios y otros sitios arqueológicos enterrados a poca profundidad. ^{[ 11 ]}

Los estudios magnetométricos terrestres pueden utilizarse para detectar metales ferrosos enterrados, lo que resulta útil para inspeccionar naufragios, campos de batalla modernos plagados de restos metálicos e incluso perturbaciones sutiles como ruinas antiguas de gran tamaño.

Los sistemas de sonar se pueden utilizar para detectar naufragios. ^{[ 12 ]} Los sistemas de sonar activos emiten pulsos de sonido en el agua que rebotan en los objetos y regresan al transductor de sonar. ^{[ 12 ]} El transductor de sonar puede determinar tanto el alcance como la orientación de un objeto submarino midiendo el tiempo transcurrido entre la emisión del pulso de sonido y su recepción. ^{[ 12 ]} Los sistemas de sonar pasivos se utilizan para detectar ruidos de objetos o animales marinos. ^{[ 12 ]} Este sistema no emite pulsos de sonido, sino que se centra en la detección de sonidos provenientes de fuentes marinas. ^{[ 12 ]} Este sistema simplemente "escucha" el océano, en lugar de medir el alcance o la orientación de un objeto. ^{[ 12 ]}

El radar de penetración terrestre puede utilizarse para detectar tumbas. ^{[ 13 ]} Esta detección tiene importancia tanto legal como cultural, ya que brinda a las familias afectadas la oportunidad de buscar justicia mediante el castigo legal de los responsables y de superar la pérdida de un ser querido. ^{[ 13 ]}

Los artefactos explosivos sin detonar (o UXO) se refieren a los explosivos militares que no han explotado o no han llegado a explotar. ^{[ 14 ]} Algunos ejemplos incluyen, entre otros: bombas , bengalas y granadas . ^{[ 14 ]} Es importante poder localizar y contener los artefactos explosivos sin detonar para evitar lesiones, e incluso la muerte, a quienes puedan entrar en contacto con ellos. ^{[ 14 ]}

El problema de las municiones sin explotar se originó como resultado de la Guerra de Crimea (1853-1856). ^{[ 15 ]} Antes de esto, la mayoría de las municiones sin explotar se encontraban localmente en volúmenes pequeños y, por lo tanto, no representaban un gran problema público. ^{[ 15 ]} Sin embargo, con la introducción de una guerra más generalizada, estas cantidades aumentaron y, por consiguiente, fue fácil perderlas de vista y contenerlas. ^{[ 15 ]} Según Hooper y Hambric en su artículo «Municiones sin explotar (UXO): El problema» , si no logramos alejarnos de la guerra en el contexto de la resolución de conflictos, este problema no hará más que empeorar y probablemente tardará más de un siglo en resolverse. ^{[ 15 ]}

Dado que nuestro método global de resolución de conflictos se basa en la guerra, debemos poder recurrir a prácticas específicas para detectar esta munición sin explotar, como los estudios magnéticos y electromagnéticos. ^{[ 16 ]} Al analizar las diferencias en la susceptibilidad magnética y/o la conductividad eléctrica en relación con la munición sin explotar y la geología circundante (suelo, roca, etc.), podemos detectar y contener dicha munición. ^{[ 16 ]}