Ciencias de la Tierra (plan 2011) 2024-1

Obligatorias de Orientación, Taller de Investigación en Ciencias de la Tierra Sólida I

Primera reunión sincrónica: Lunes 14 de agosto del 2023, horario y lugar por definir

Resumen

La diversificación de la aplicación de los métodos de exploración geofísica hace que estos métodos sean una herramienta interdisciplinaria importante en varios sectores de la academia y la iniciativa privada. Con la información generada, no solo se conoce de forma indirecta la situación del subsuelo en un sitio de interés, también permite ahorrar recursos y tiempo. Este taller tiene la finalidad de aplicar diversos métodos de exploración a casos de estudio con objetivos particulares. Se profundizará el conocimiento de los métodos que se apliquen a cada caso y se verá a detalle la metodología para procesar, interpretar e integrar los datos.

Antecedentes

Los métodos de exploración geofísia usan métodos cuantitativos y analíticos de física y matemáticas para determinar las diferentes características y propiedades del medio y sus contrastes a profundidad. Esto se logra desde la superficie y sin la necesidad de obtener una muestra física del subsuelo ni hacer excavaciones. Mediante la distribución de las propiedades físicas medidas se infiere la ubicación, geometría, profundidad y área de afectación de estructuras del subsuelo y sus anomalías. En la academía y la iniciativa privada es cada vez más evidente la necesidad de realizar trabajos interdisciplinarios para integrar información de diferentes disciplinas en la solución de un problema. La gran diversidad de casos de estudio hace que los métodos geofísicos de exploración se puedan aplicar a diversas áreas como: energías, recursos naturales, minería, construcción, medio ambiente, riesgo y protección civil, evaluación de contaminantes, patrimonio cultura, agricultura, forense, hidrogeología, geotermia; por mencionar algunos. Aplicando los métodos de exploración es posible determinar subsidencia, estratigrafía, caracterizar el subsuelo, detectar y caracterización de minerales e hidrocarburos; así como la localización de: fracturas y fallas, agua subterránea y nivel freático, cavidades subterráneas, zanjas, suelos de relleno, zonas de riesgo y filtración, instalaciones eléctricas e hidrosanitarias, fosas clandestinas, estructuras de cimentaión y razgos arqueológicos. Sin importar si se trata de métodos magnéticos, eléctricos, electromagnéticos o sísmicos, en la mayoría de los casos estos métodos son no destructivos ni invasivos. Entre las propiedades físicas que se pueden determinar se encuentra: velocidad de propagación de ondas sísmicas y electromagnéticas, resistividad y conductividad eléctrica, densidad de masa, campo magnético y susceptibilidad magnética. Cada método tiene su propia metodología para procesar el dato adquirido, y aunque hay procesos que pueden llegar a tener en común, cada paso se tiene que estudiar a detalle.

Objetivo general

Si bien el objetivo general del curso es profundizar el conocimiento adquirido por los estudiantes de Tierra sólida en la asignatura Métodos Geofísicos de Exploración mediante su aplicación en diversas áreas de estudio, no se limita a que estudiantes que no hayan cursado la asignatura mencionada no pueden aprender y desempeñarse adecuadamente.

Objetivo particular por nivel

Nivel 1: Conocer las ventajas y desventajas de emplear cada uno de los métodos en diversos sitios de estudio y con diferentes objetivos particulares. Determinar el método o la combinación de métodos más favorable para diversos casos de estudio. Desarrollar la capacidad de identificar el problema y plantear una solución integral mediante la aplicación de métodos de exploración geofísica. Desarrollar la capacidad de lectura, comprensión y discusión de temas relevantes o de los procesos físicos y matemáticos involucrados en los estudios de geofísica de exploración.

Nivel 2: Adicionando a los objetivos particulares planteados en el nivel 1, los estudiantes deberán profundizar la adquisición, el procesamiento y la interpretación de datos adquiridos en campo y para cada método empleado. Desarrollar la capacidad de integrar resultados de diferentes métodos de exploración, y discutir los resultados obtenidos. Elaborar informes por escrito o material gráfico con tecnicismos y especificaciones propias del área.

Metodología

Sin importar el caso de estudio a desarrollar, la metodología para ambos niveles incluye:

• Identificar el problema y establecer los objetivos particulares a tratar.
• Plantear una solución integral al problema determinando la o las propiedades físicas que se necesiten medir.
• Determinar el método o combinación de métodos a emplear para resolver el problema.
• Realizar una búsqueda bibliográfica de los antecedentes geológicos, históricos y geofísicos del área de estudio.
• Lectura de manuales y aprendizaje del manejo de equipos geofísicos de exploración. En particular de los que se vayan a emplear en el estudio.
• Instalación y/o adaptación de software y códigos.
• Diseñar las campañas de campo para la adquisición de datos geofísicos.
• Elaboración de una bitácora de gabinete y de campo.
• Creación de bases de datos.
• Procesado y análisis de datos.
• Integración y/o comparación de resultados de los diferentes métodos empleados.
• Elaboración de informes escritos o material gráfico de los avances preliminares y finales.
• Presentación de resultados preliminares y finales.

Metas y resultados esperados

Se espera que los estudiantes desarrollen las capacidades mínimas necearias para llevar a cabo, ética y profesionalmente, un estudio de geofísica de exploración de forma individual. Se buscará que los estudiantes presenten sus resultados preliminares y/o finales de su caso de estudio en algún congreso nacional o internacional del área. Si es del interés de los estudiantes, sus casos de estudio se amplearán para servicio social y/o tesis.

Mecanismos de evaluación

Toda actividad realizada en el Taller conforma parte de su evaluaión. Los conceptos a evaluar son tareas y trabajos parciales, trabajo final, sesiones de seminario y reporte de campo. Se tomará en cuenta el compromiso del estudiante y su capacidad de comprensión para desarrollar las tareas que les sean asignadas.

Posibles temas de proyecto

Sin descartar sitios de estudio o proyectos que puedan surgir en el futuro, los posibles sitios y temas a trabajar son:

• Estudio geofísico somero con magnetometría, eléctrica y sísmica en el sitio arqueológico ubicado en el Cerro Tolo, Toluca, Edo Mex.
• Localización y caracterización del nivel freático y/o acuífero para la comunidad de Cochisquila, Coatepec Harinas, Edo Mex.
• Estabilidad de laderas y taludes en las paredes de los Prismas Basálticos, Huasca de Ocampo, Hidalgo
• Estudio de caracterización y evaluación de riesgo de la cortina de la Presa San Antonio, Huasca de Ocampo, Hidalgo
• Estudio geofísico somero con inducción electromagnética y sísmica en un sitio paleontológico en el municipio de Texcoco, Edo Mex.
• Estudio geofísico somero con método eléctrico para recuperar la firma de estructuras enterradas en un campo de pruebas en Teoloyucan, Edo Mex.
• Estudio electromagnético en sitios de la CDMX para determinar estratigrafía electromagnética somera y comparación de los perfiles electromagnéticos con los perfiles sísmicos.