Nous aspectes metodològics en l'exploració elèctrica i electromagnètica

• Autores: Anna Gabàs i Gasa
• Directores de la Tesis: Alejandro Marcuello Pascual (dir. tes.), Jaume Pous Fàbregas (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2003
• Idioma: catalán
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Gonzaga Pujades Beneit (presid.), Pilar Queralt Capdevila (secret.), Juan Luis Plata Torres (voc.), María Teresa Teixidó Ullod (voc.), René Efraín Chávez Segura (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Lelaboració de models que descriuen adequadament el subsòl és un dels aspectes més importants dins el camp de la prospecció geofísica. La seva obtenció a partir de les respostes experimentals són el resultat del procés anomenat problema invers.

    Els mètodes elèctrics i electromagnètics enregistren determinats components del camp electromagnètic i caracteritzen les estructures del subsòl mitjançant la propietat física del medi anomenada conductivitat elèctrica.

    Dins lampli conjunt de mètodes dexploració, aquesta tesi se centra en lestudi dels mètodes magnetotellúric i elèctric de corrent continu. La integració daquestes dues tècniques pot millorar significativament els models que descriuen la conductivitat elèctrica del terreny.

    Aquest treball presenta el desenvolupament de diferents aspectes metodològics sobre els mètodes magnetotellúric i elèctric de corrent continu, amb els objectius de millorar el tractament de les dades experimentals i doptimitzar el procés de la inversió.

    Així, la memòria està dividida en dues grans parts, segons els dos mètodes indicats, cadascuna delles amb uns objectius específics.

    En el mètode magnetotellúric es presenten dos aspectes diferenciats i innovadors. Lobjectiu del primer és optimitzar la informació que sintrodueix en la inversió per tal devitar que, per exemple, només cert tipus de respostes controlin el resultat. Per això sestudia la influència de cada tipus de resposta magnetotellúrica en aquest procés. El resultat és lobtenció duna nova expressió teòrica entre els errors de dues respostes magnetotellúriques. Lestudi es completa amb lelaboració dun mètode alternatiu que permet estimar relacions entre magnituds quan no és possible deduir-les a partir del seu desenvolupament analític.

    El segon aspecte té lobjectiu de desenvolupar una nova metodologia per identificar i corregir lefecte de la distorsió galvànica en les dades experimentals. Aquest efecte pot conduir a una errònia interpretació del subsòl i, per això, la seva correcció sha de realitzar com un pas previ a la interpretació de les dades. La metodologia segueix dos passos, en el primer sobtenen unes expressions analítiques a partir de les equacions fonamentals del mètode magnetotellúric (equacions de Maxwell), i en el segon pas, savaluen aquestes expressions amb respostes sintètiques i dades experimentals. El resultat és un nou mètode per a corregir la distorsió galvànica, basat en la relació lineal, que utilitza les mateixes respostes magnetotellúriques mesurades.

    El treball realitzat amb el mètode de prospecció elèctrica de corrent continu té com a objectius optimitzar la solució del problema directe en dues dimensions i elaborar un programa dinversió que aporti models bidimensionals.

    Per a controlar i optimitzar les etapes dels processos de modelització i inversió, shan implementat diferents aspectes que milloren la solució dels programes. En la modelització sha dissenyat una estratègia de superposició de dues malles que permet discretitzar el model, sha implementat un nou procediment per a millorar el càlcul del potencial elèctric i, shan incorporat els efectes de la topografia. En la inversió, a més a més del disseny i lelaboració de lalgorisme dinversió, sha aprofundit en el principal problema del problema invers, el càlcul de la matriu sensibilitat.

    Els dos programes elaborats han estat aplicats sobre perfils de sondejos elèctrics verticals i sobre perfils de tomografia elèctrica, en concret shan adaptat als dispositius Dipol-Dipol i Wenner-Schlumberger.

    Així, aquesta tesi ofereix com a resultat les eines necessàries per a realitzar la integració de les dades geoelèctriques, una línia de recerca actual en la Prospecció Geofísica, i per tant, obra noves perspectives de futur en aquest camp.