Polarización Inducida: 10 Errores Comunes al Aplicarla

El método de polarización inducida (PI) es una de las técnicas geofísicas más importantes y poderosas desarrolladas en la detección de depósitos minerales. Pero es común que al aplicar el método en campo se cometan algunos errores que pueden reducir la efectividad del método geofísico.

Aquí hay 10 errores comunes que se cometen sobre todo cuando no tienes la experiencia en campo de la que todos los “Expertos” hablan…

1. No considerar tiempo de inyección y medición.

No considerar el tiempo de inyección y medición entre transmisor y receptor respectivamente. En el transmisor, el regulador de voltaje se tiene que configurar en dominio de frecuencia al 100% y en el dominio del tiempo al 50%.

Así mismo, se debe utilizar el mismo timing para ambos dominios en el Rx. No calibrar la fase entre Tx y Rx en el dominio de la frecuencia antes de ir a la posición de medición, esto implicaría volver a regresar al sitio en donde se encuentran ambos equipos.

Para vetas no es recomendable el PI, es de poca dimensión, el CR es mejor porque la sincronía es casi exacta y eso es importante, el TD el inicio lo indica la inyección de corriente al terreno, es usado el terreno para sincronía y de ahí vienen los problemas de ruido, pero ahora el TD es sincronizado desde GPS time, los equipos que tengan esa tecnología son los buenos, inician exactos y terminan de medir el Vp en forma muy precisa..

2. Ignorar la resistencia de contacto en Polarización Inducida.

Comenzar a medir sin tomar en cuenta la resistencia de contacto en el sitio de medición respecto a los electrodos puede dificultar la inyección de corriente al subsuelo.

En ocasiones las resistencias son muy elevadas y lo conveniente es medirlas antes de iniciar cualquier lectura de Polarización Inducida/Resistividad.

Si encuentras resistencias elevadas puedes hacer múltiples hoyos para un punto de corriente a muy poca distancia, lo ideal sería colocarlos a 4 veces la profundidad uno del otro para reducir la resistencia de contacto lo mayor posible.

A veces será necesario usar materiales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno como electrodos fuente en vez de las estacas y deberán ser buenos conductores como el cobre y aluminio y razonablemente económicos (no como la plata o el oro).

3. Tomar una sola lectura de Polarización Inducida/Resistividad.

Cuando te quedas con una sola lectura o dato (aunque esta tenga baja desviación estándar o muy buena calidad) corres el riesgo de no representar correctamente el valor del medio en ese punto en particular.

En resistividad difícilmente encontrarás un valor diferente en una segunda lectura, pero en Polarización Inducida el dato es muy sensible.

Por ejemplo, midiendo en dominio de tiempo sin eliminar la ventana que contiene voltaje de inducción, se generan voltajes spurious que contaminan al voltaje remanente y afectan la respuesta de los materiales polarizables. La lectura puede resultar contaminada.

Por otro lado, en dominio de frecuencia, si se utiliza la fase desacoplada, esta se contamina generando un dato con mucho mayor ruido, esto porque depende de la calidad de la primera.

En ambos casos, el valor de una segunda lectura que resulta igual o similar al valor de la primera te sirve para corroborar hasta cierto punto la veracidad de ambas lecturas. Por lo que resulta imprescindible hacer más de una sola lectura para cada punto del levantamiento.

4. Usar materiales sin estabilidad eléctrica en la transmisión.

Utilizar un material sin estabilidad eléctrica en la transmisión de corriente en medios muy conductivos o muy resistivos puede contaminar los datos, sobre todo del efecto de PI, que es más sensible.

Además, si se tratase de buscar estabilidad por altas resistencias de contacto y buscar profundizar demasiado; como el método es tan sensible, conviene utilizar electrodos con la mayor estabilidad eléctrica posible, esto es, que no sean corrosivos y que tengan alta conductividad eléctrica que inyecte la corriente suficiente para generar el voltaje primario necesario para los niveles más profundos y se tenga la mejor relación señal/ruido posible.

Es recomendable utilizar un material específico para el medio en donde se realizará el estudio, por ejemplo, en zonas con altas resistencias de contacto y/o en medios muy conductivos que puedan entrampar o hacer fugar la corriente o en medios muy resistivos que impidan el flujo de la misma, contaminando las lecturas del efecto de PI, aunque no necesariamente la respuesta en la resistividad.

5. Usar método con respuesta de anomalías asimétricas

En polarización Inducida, realizar estudios con una configuración geoeléctrica que da como resultado anomalías asimétricas podría llevarte al fracaso en la búsqueda de tu objetivo de estudio.

Sería muy complicado encontrar vetas muy delgadas, porque se necesita precisión (un equipo de 24 bits y con líneas perpendiculares a las estructuras) y con una respuesta asimétrica complicaría aún más determinar su presencia en un estudio. A menos de que tu objetivo esté muy somero y las vetas tengan cuando menos el 10% de espesor con respecto a tu profundidad, todo porque el efecto de Polraización Inducida se aloja en volumen y contenido de sulfuros polarizables (diseminados), por ello este modelo se trata de otra forma, y depende mucho de la topografía.

En el caso de Polo-Dipolo (P-Dp), los datos que se obtengan en el lado del infinito resultarán muy contaminados de ruido y además que se presente una tendencia hacia el infinito si es que este es tendido paralelo a la línea de medición en el caso de P-Dp. También medir del lado contrario al infinito siempre y además repetir el levantamiento en el lado contrario y analizar si se presenta un cambio y de ser necesario, combinar los datos para la inversión, aunque hay que tener claro que el software realmente no resuelve el problema.

El dipolo-dipolo (Dp-Dp) es el mejor arreglo, pero no puedes profundizar debido a la caída del Vp, se necesita mucha corriente en el Tx para extender los niveles de exploración, por ello muchos geofísicos usan P-Dp, porque es más cómodo, pero no el mejor.

Lo ideal es utilizar el infinito perpendicular a la línea de estudio. La pregunta es ¿cómo plotearías tu pseudosección en libreta para los puntos de atribución? Realmente podrías de hacerlo como cualquier psudosección polo-dipolo, lo importante es que tus datos no tendrán una tendencia asimétrica de la respuesta real del medio o parámetro anómalo del efecto de Polarización Inducida y resistividad.

6. Utilizar un método con alto acoplamiento electromagnético (EM).

En el caso de exploración de materiales polarizables utilizando un método geoeléctrico (polarización inducida) en el dominio de tiempo o de frecuencia, puede resultar sencillo realizar las mediciones de las lecturas del efecto de Polarización Inducida, siendo que cuando mides tal vez tus lecturas tienen una buena calidad, sin embargo, podrías estar obteniendo malos datos porque tus puntos de atribución podrían estar dentro del dipolo de transmisión, con alta frecuencia de envío de corriente o bien, cuando utilizas dipolos de longitud muy grande.

Es importante la configuración electródica que utilizas en un levantamiento eléctrico y tratar en mayor medida el acoplamiento EM, porque además de los problemas de ruido geológico, de inducción y por altas resistencias de contacto, también hay problemas con este fenómeno que se presenta en este método, contaminando tus datos, que aunque tengan buena calidad, tienen sumado este efecto y no reflejarían la respuesta real del medio.

Es importante conocer un rango de valores en el dominio de la frecuencia y de tiempo (no varían mucho y su variación en magnitud es proporcional) del medio por ejemplo en un tipo de yacimiento, y tener un criterio para discriminar si tus datos se acercan a la realidad o si el efecto de acople está contaminando considerablemente su magnitud (es importante relacionarla de manera recíproca en forma geométrica y valor con la resistividad y en función del medio y condiciones hidrogeológica, topográfica, geológica, etc.).

Con el problema de acople es importante saber que no sólo podría ser el método que utilices, sino también el mismo receptor (cómo el IPR-12), y en teoría ningún equipo se puede escapar de no tener este tipo de ruido, pero en algunos el efecto es más alto que en otros.

El acoplamiento EM se observa en la forma de la curva de decaimiento o en el desfase de frecuencias en CR y también emite un valor de SD noise, en donde la magnitud se dispara. Esto se puede observar directamente en el receptor cuando estas midiendo (siempre y cuando tenga la capacidad de mostrarte la curva de decaimiento), cuando la fase es demasiado alta o incluso negativa (no necesariamente con mal posición en la polaridad). Hay que tener cuidado en el ruido de la curva de decaimiento, porque podría pensarse que es acoplamiento EM, pero no siempre es así, sino que se trata de ruido de inducción, el cual debe eliminarse en las primeras ventanas de la configuración que miden la curva de decaimiento.

El acoplamiento EM está en función del tamaño del dipolo y la frecuencia, así como del tipo de arreglo electródico (el polo-dipolo tiene alto acoplamiento EM), en donde es importante la disciplina del tirado de cables Tx + Rx, siendo recomendable utilizarlos ortogonales entre sí para que los campos se eliminen por ser tangenciales y eliminar en la medida posible el efecto, así como medir siempre al contrario del infinito (en el caso de que los cables sean colineales), o bien, almenos tirar el infinito ortogonal a los dipolos de la línea del P-Dp.

El arreglo electródico mejor geométricamente indicado para eliminar el efecto de acople es el Dp-Dp, sin embargo, este arreglo tiene desventajas en profundizar la señal, a diferencia del P-Dp, con el que cubres mejor la superficie a explorar.

7. Medir en capas de caliche > 5 m en Polarización Inducida

Tratar de realizar mediciones de Polarización Inducida/Resistividad en zonas en donde la capa de caliche es muy grande (>5 m) e intentar excavar en este tipo de terreno para librar la misma, no tendría caso, en primer lugar implica perder demasiado tiempo e incluso el día, porque no es sencillo con manos humanas. Si tuvieses maquinaría tal vez, pero ¿será costeable? Y en segundo lugar porque sería imposible medir debido a que es muy seco o bien, demasiado resistivo para inyectar corriente.

En el caso de que requieras probar si funciona el método en este medio, debes llevar suficiente agua de algún sitio en donde la encuentres, porque generalmente las zonas de caliche se encuentran en lugares muy secos y áridos, así como algún tipo de material que retenga la humedad cuando coloques tus electrodos de corriente o si necesitas hacer pozos como electrodos y un material con buena conductividad y estabilidad eléctrica.

Es mejor utilizar algún otro método geofísico o buscar otra solución en función del presupuesto, como realizar una perforación o aplicar un método potencial en función del objetivo tanto en profundidad como en la resolución mínima esperada.

8. No llevar un control en la posición de los cables.

En los métodos eléctricos y en estudios o campañas con tendido de líneas y dipolos muy grandes (>100 m) existen muchos peligros, no sólo por el cableado, sino también con los mismos electrodos. Por ejemplo, cuando alguien que este incomunicado toma un cable que por alguna razón ajena se rompió y hay corriente, podría sufrir un accidente, o si te equivocas en los cables de envío respecto al dipolo, podrías electrocutar a alguien (es importante un control entre el Tx y Rx, además una buena comunicación entre operadores previa al estudio y con todo el personal de campo por medio de radios).

Tener cuidado en la conexión del cableado de Tx a los dipolos de transmisión, porque podrías enviar corriente al mismo dipolo en donde se encuentra el cableado de Rx y que está conectado a los canales del equipo receptor, porque eso podría provocar quemar dichos canales, y aún peor, quemar el equipo o sólo el fusible del mismo.

No controlar la polaridad de los cables en el transmisor respecto a la posición del equipo de medición en el dominio de la frecuencia. Si vas a medir con varios equipos simultáneamente podría quitarte tiempo porque podrías comenzar a medir y pensar que son problemas del medio o de resistencia de contacto, sin saber que hay un desfase por la polaridad. Además es importante conocer un rango de valores en el dominio de la frecuencia para darte cuenta de que la fase es muy grande (e incluso negativa) como para botar valores reales, porque podrías estar midiendo basura por el hecho de que la polaridad no es la correcta.

9. No tener un control de calidad.

No tener un control la calidad de los datos en libreta de campo y dibujando los mismos en pseudosecciones independientes, como la desviación estándar y la magnitud tanto de Polarización Inducida como de resistividad, así como la geometría para realizar un amarre en ambas magnitudes, sobre todo en equipos que no son manuales, esto conlleva a no realizar un levantamiento con la mejor calidad e incluso con una probabilidad grande de cometer errores.

Con receptores en donde sólo puedes ver la calidad de los datos hasta que los bajas, significa que te la juegas en tu levantamiento. Hay equipos en donde no podrías llevar un control de los niveles para ver dato por dato (PI, Res, SD) e ir llevando la calidad del estudio, como en los equipos automáticos, en donde configuras tu levantamiento desde un inicio y sólo lo pones a medir

No se trata de eliminar el nivel de ruido con un click utilizando un software (como el EarthImager) antes de hacer la inversión, lo correcto sería depurar los datos de acuerdo a un criterio (fuente, geología, ruido, voltaje, fase, etc.), porque tal vez un dato puede tener mala calidad pero tal vez tiene relación con los datos vecinos, o tal vez existen datos con buena calidad pero sin alguna relación con los datos vecinos. Cada quién puede tener su método de depuración, ya sea por valores circundantes a un punto, de acuerdo a una misma fuente que midió n puntos, por baja desviación estándar, desfases muy grandes, etc.

10. Configurar el arreglo electródico con sus posiciones Tx/Rx en campo.

Hacer esto te puede generar contratiempos en tu planeación de producción diaria, es mejor tener lista tu configuración de las posiciones de Tx y Rx de acuerdo al método que vas a emplear en libreta o impresa antes de ir al campo, o bien, alistar tu configuración un día antes de a acuerdo al avance o incluso planeando todo tu levantamiento antes de ir a la zona de estudio, porque diariamente podrías encontrarte con dificultades de logística (por el clima, topografía abrupta, lejanía a la zona de estudio, servicios, equipo, personal de campo).

Cuando el clima no es favorable para los métodos eléctricos, puede complicar la planeación del trabajo de campo, como en la cordillera andina, en donde cuando se presenta lluvia con relámpagos es necesario comenzar a medir a primera hora, porque llueve por intervalos de tiempo a lo largo del día, aproximadamente 10-11 de la mañana y 2-3 de la tarde y en donde es necesario suspender las mediciones en dichos intervalos de tiempo por seguridad ante el riesgo a un relámpago y/o a que se dañe el equipo por la lluvia. Por el contrario, también hay lugares en donde no llueve y tampoco agua en las cercanías para realizar pozos (Tx) o bien, para los electrodos en general.