Geología
Undergraduate Programme. Academic Year 2024/2025.
PROSPECCIÓN GEOFÍSICA - 800774
Curso Académico 2024-25
Datos Generales
- Plan de estudios: 0809 - GRADO EN GEOLOGÍA (2009-10)
- Carácter: Optativa
- ECTS: 4.5
SINOPSIS
COMPETENCIAS
Generales
CG2. Analizar, sintetizar y resumir información de manera crítica.
CG3. Recoger e integrar diversos tipos de datos y observaciones con el fin de comprobar hipótesis.
CG4. Aplicar conocimientos para abordar y resolver problemas geológicos usuales o desconocidos.
CG5. Valorar la necesidad de la integridad intelectual y de los códigos de conducta profesionales.
CG6. Identificar objetivos y responsabilidades individuales y colectivas, y actuar en consecuencia.
CG7. Reconocer los puntos de vista y opiniones de los otros técnicos e integrar información multidisciplinar para resolver problemas geológicos.
CG8. Desarrollar las destrezas necesarias para ser autónomo y para el aprendizaje continuo a lo largo de toda la vida: autodisciplina, autodirección, trabajo independiente, gestión del tiempo, y destrezas de organización.
CG9. Identificar objetivos para el desarrollo personal, académico y profesional y trabajar para conseguirlos.
CG10. Desarrollar un método de estudio y trabajo adaptable y flexible.
CG11. Reseñar la bibliografía utilizada en los trabajos de forma adecuada.
CG12. Preparar, procesar, interpretar y presentar datos geológicos usando las técnicas cualitativas y cuantitativas adecuadas, así como los programas informáticos apropiados.
CG13. Utilizar Internet de manera crítica como herramienta de comunicación y fuente de información.
CG14. Comprender y utilizar diversas fuentes de información (textuales, numéricas, verbales, gráficas).
CG15. Transmitir adecuadamente la información geológica de forma escrita, verbal y gráfica para diversos tipos de audiencias.
Transversales
CE4. Capacidad para relacionar las propiedades de la materia con su estructura. Saber identificar y caracterizar los materiales geológicos mediante técnicas instrumentales, así como determinar los procesos que originan su formación y sus aplicaciones.
CE5. Capacidad para analizar la distribución y la estructura de diferentes tipos de materiales y procesos geológicos a diferentes escalas en el tiempo y en el espacio. Saber utilizar las técnicas de correlación y su interpretación.
CE7. Capacidad para conocer las técnicas para identificar fósiles y saber usarlos en la interpretación y datación de los medios sedimentarios antiguos.
CE14. Capacidad para valorar los problemas de selección de muestras, exactitud, precisión e incertidumbre durante la recogida, registro y análisis de datos de campo y de laboratorio.
CE15. Capacidad para obtener, recoger, almacenar, analizar y representar muestras, utilizando las técnicas adecuadas de campo, laboratorio y gabinete.
CE16. Capacidad para obtener, procesar, interpretar y presentar datos usando las técnicas cualitativas y cuantitativas adecuadas, así como los programas informáticos apropiados
CE18. Capacidad para realizar e interpretar mapas geológicos y geocientíficos y otros modos de representación (columnas, cortes geológicos, etc.).
CE19. Capacidad para realizar el trabajo de campo y laboratorio de manera responsable y segura, prestando la debida atención a la evaluación de los riesgos, los derechos de acceso, la legislación sobre salud y seguridad, y el impacto del mismo en el medioambiente.
Específicas
CE2. Saber relacionar las propiedades de la materia con su estructura. Saber identificar y caracterizar los materiales geológicos mediante técnicas instrumentales, así como determinar los procesos que originan su formación y sus aplicaciones.
CE3. Valorar las cualidades, ventajas y limitaciones de los diferentes métodos geológicos y sus aportaciones al conocimiento de la Tierra.
CE4. Capacidad para analizar la distribución y la estructura de diferentes tipos de materiales y procesos geológicos a diferentes escalas en el tiempo y en el espacio.
CE14. Recoger, almacenar, analizar y representar datos utilizando las técnicas adecuadas de campo, laboratorio y gabinete.
CE15. Ser capaz de preparar, procesar, interpretar y presentar datos usando las técnicas cualitativas y cuantitativas adecuadas, así como los programas informáticos apropiados.
CE16. Valorar los problemas de selección de muestras, exactitud, precisión e incertidumbre durante la recogida, registro y análisis de datos de campo y de laboratorio.
CE17. Ser capaz de realizar e interpretar mapas geológicos y geocientíficos y otros modos de representación (columnas, cortes geológicos, etc.).
CE18. Realizar el trabajo de campo y laboratorio de manera responsable y segura, prestando la debida atención a la evaluación de los riesgos, los derechos de acceso, la legislación sobre salud y seguridad, y el impacto del mismo en el medioambiente.
Otras
Comprender los métodos fundamentos de los métodos de prospección eléctricos, electromagnéticos, sísmicos y radioactivos.
Deducir la geometría y propiedades del subsuelo a partir de la interpretación de datos sísmicos, eléctricos, electro-magnéticos y radioactivos.
Calcular parámetros geomecánicos e hidrogeológicos mediante datos geofísicos de superficie y ensayos sísmicos en pozo
Definir la geometría de superficies geológicas y cálculo de volúmenes a partir de datos geofísicos.
Diseñar campañas geofísicas de superficie para la investigación de un objetivo determinado.
ACTIVIDADES DOCENTES
Clases teóricas
Clases prácticas
Trabajos de campo
Otras actividades
Presenciales
No presenciales
Semestre
Breve descriptor:
Métodos eléctricos, magnéticos, electromagnéticos, gravimétricos, sísmicos, y radioactivos. Testificación geofísica. Planificación de campañas. Aplicaciones.
Requisitos
Objetivos
Entender e interpretar la geometría del subsuelo a partir de datos geofísicos.
Integrar datos geofísicos de superficie y ensayos sísmicos en pozo al cálculo de parámetros geomecánicos.
Combinar investigaciones geofísicas de superficie y testificaciones geofísicas en pozo al cálculo de parámetros hidrogeológicos.
Contenido
PROGRAMA DE TEORÍA
TEMA 1. INTRODUCCIÓN (2 clases)
Definiciones y clasificación de las ramas de la geofísica. Métodos y campos de aplicación. Resolución vs. Penetración. Problema inverso. Modelización geofísica. Diseño de campañas.
TEMA 2. MÉTODOS SÍSMICOS (4-5 clases)
Repaso de los fundamentos de la sísmica de refracción.
Interpretación de refractor irregular. Concepto de Delay Time. Interpretación punto a punto.
Limitaciones en sísmica de refracción. Modos de Aplicación.
Velocidades sísmicas y cálculo de módulos de elasticidad dinámicos.
Ensayos sísmicos en pozo: Cross-Hole; Down-Hole. Tomografía sísmica. Instrumentación.
Métodos sísmicos con ondas superficiales: ReMi, SASW y MASW. Instrumentación.
Aplicaciones: cartografía; caracterización geomecánica de materiales; ripabilidad.
TEMA 3. MÉTODOS ELÉCTRICOS (4-5 clases)
Principios básicos y definición de resistividad y. Formula de Archie. Resistividad de las rocas.
Flujo eléctrico en el suelo. Profundidad de Penetración. Diferencia de potencial generado por el paso de corriente entre dos electrodos. Parámetros de Dar Zarrouk. Principio de equivalencia.
Constante de configuración geométrica. Configuraciones electródicas (Schlumberger, Wenner, Dipolo-Dipolo...).
Sondeos Eléctricos Verticales (SEV): Instrumentación, técnicas de medida e Interpretación. Realización de secciones y cartografía de unidades geo-eléctricas.
Tomografía Eléctrica de Resistividad (ERT): Instrumentación y técnicas de medida. Inversión e interpretación de pseudo-secciones. Aplicaciones. Modelos 3D.
Polarización Inducida (IP). Principios y mecanismos de polarización. Medidas y operaciones de campo. Interpretación y aplicaciones.
Potencial Espontáneo (SP). Mecanismos, técnicas de observación e interpretación.
TEMA 4. MÉTODOS ELECTROMAGNÉTICOS (4-5 clases)
Principios básicos de electromagnetismo (EM). Ecuaciones de Maxwell. Relaciones entre los campos EM y propiedades físicas de las rocas y suelos.
Clasificación de Métodos EM. Atenuación y profundidad de penetración.
Métodos inductivos en el dominio de frecuencias: FDEM, VLF, HLEM, Conductivímetros (CGM).
Métodos inductivos en el dominio de tiempos: TDEM, GEOTEM.
Resonancia Magnética Nuclear (RSM).
Métodos de desplazamiento. GeoRadar (GPR) 2D y 3D. Sistemas mono- y multifrecuencia (3D).
TEMA 5. TESTIFICACIÓN GEOFÍSICA (WELL-LOGGING) (2-3 clases)
Introducción. Tipos de Testificación. Geometría del sondeo y características del entorno de trabajo. Presentación de registros. Clasificación de los métodos.
Sondas Eléctricas: SP, Resistividad e Inducción.
Sondas Radiactivas: Gamma-Ray y Gamma-ray espectral, Gamma-Gamma, Neutrón-Neutrón, Neutrón-Gamma.
Sondas Sónicas: Sonda acústica (CVL), Sónico completo.
Otras sondas: Térmicas, Caliper; Dipmeter; Teleacústica (Bore-Hole Televiewer), Boroscopia (Optic Televiewer).
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
MÉTODOS SÍSMICOS (4 sesiones)
1. Cálculo de ripabilidad, cubicación y rendimientos.
2. Procesado e interpretación de secciones sísmicas de refracción. Técnicas punto a punto.
3. Interpretación combinada de datos de ondas superficiales (ReMi), ensayos Down-Hole y cálculo de Módulos Elásticos.
MÉTODOS ELÉCTRICOS (3 sesiones)
4. Inversión de Sondeos Eléctricos Verticales (SEV) e interpretación de secciones geo- eléctricas.
5. Inversión de Sondeos Eléctricos Verticales (SEV) y cubicación.
6. Procesado e interpretación de secciones de tomografía eléctrica (ERT).
MÉTODOS ELÉCTROMAGNÉTICOS (1 sesión)
7. Procesado e interpretación de datos EM para la caracterización del subsuelo.
TESTIFICACIÓN DE DIAGRAFÍAS (1 sesión)
8. Interpretación de diagrafías de pozo combinadas.
PROYECTO EVALUABLE (3 sesiones)
9. Proyecto de análisis e interpretación de datos geofísicos en una investigación geológica aplicada. Se realizará en grupos y se expondrá en modo presentación oral.
Nota:
Todas las prácticas se realizarán en el Aula de Informática (1ª Planta).
Material necesario: calculadora científica, reglas (graduada mm, escuadra y cartabón), lápices de colores y pendrive para guardar el trabajo realizado durante la sesión.
PROGRAMA DE CAMPO (OPTATIVO)
En la semana de actividades docentes se propondrá un ejercicio optativo de adquisición de datos geofísicos en los alrededores de la facultad con diferentes técnicas geofísicas: eléctricas, sísmicas, EM
Evaluación
Exámenes (80%). Un total de 8 puntos, divididos en: examen de teoría el 50% (5 puntos) y examen de prácticas el 30% (3 puntos).
Evaluación continua (20%). Proyecto evaluable (2 puntos). Entrega y presentación oral.
La asignatura se supera con un mínimo de 5 puntos sobre 10 en el global (exámenes + proyecto), además de un mínimo de 2.5 puntos en el examen de teoría y un mínimo de 1,5 puntos en el examen de prácticas. Se guarda la nota de teoría o prácticas aprobadas dentro del mismo curso académico. No se guarda ninguna nota para los siguientes cursos.
Los exámenes podrán ser, en función de la situación, tanto presenciales, como virtuales (a través de espacios de Moodle o similares y/o videoconferencia), en las fechas y con las indicaciones que al respecto haga la Facultad y la UCM.
Bibliografía
Kearey P., Brooks, M. & Hill, I. (2003) An Introduction to Geophysical Exploration. Blackwell Science (3ª Ed.).
Muñoz Martín, A. & Granja Bruña, J.L. (2017) Aplicación de técnicas geofísicas en caracterización de suelos contaminados, en: Contaminación de Suelos (Ed. R. Jiménez Ballesta). ISBN: 9788484767893. Ed. Mundi-Prensa.
Reynolds, J.M. (2011) An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (2nd Ed.). Wiley-Blackwell.
Sharma, P.R. (1997) Environmental and engineering geophysics. Cambridge Univ. Press.
Dentith, M. & Mudgt S.T. (2014) Geophysics for the mineral exploration Geoscientist. Cambridge Univ. Press, 438 pp.
Libros de consulta avanzados sobre temas específicos:
Blakely, R.J. (1995) Potential theory in gravity and magnetic applications. Cambridge Univ. Press, 441 pp.
Kirsch, R. (2009). Groundwater Geophysics. A Tool for Hydrogeology (2nd Ed.). Springer: 548 pp.
Lowrie, W. (2007) Fundamentals of Geophysics (2nd ed.). Cambridge Univ. Press, 381 pp.
Milson, M. (1991) Field Geophysics. Geological Society of London Handbook. John Wiley & Sons.
Soc. Expl. Geophysicists of Japan (2014) Application Manual of Geophysical Methods to Engineering and Environmental Problems. EAGE pub, 661 pp.
Styles, P. (2012) Environmental Geophysics. EAGE pub., 220 pp.
Telford, W.M.; Geldart, L.P.; Sheriff, R.E. & Keys, D.A. (1981). Applied Geophysics. Cambridge Univ. Press.
Principales revistas en el campo de la geofísica aplicada (La mayoría ellas con acceso ilimitado desde la red UCM o vía VPN a la misma red).
Journal of Applied Geophysics
Near Surface Geophysics
Journal of Geophysical Research
Bull. Int. Association of Engineering Geology
Mining Geophysics
European Journal of Environmental and Engineering Geophysics
Pure and Applied Geophysics.
Geophysical Prospecting
Estructura
| Módulos | Materias |
|---|---|
| PROFESIONAL | TÉCNICAS GEOLÓGICAS |
Grupos
| Clases teóricas y/o prácticas | ||||
|---|---|---|---|---|
| Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor |
| Grupo de Teoría A | 05/09/2024 - 05/12/2024 | LUNES 09:00 - 10:00 | 3201 B | FRANCISCO JOSE MARTINEZ MORENO JOSE LUIS GRANJA BRUÑA |
| MARTES 08:30 - 09:30 | 3201 B | FRANCISCO JOSE MARTINEZ MORENO JOSE LUIS GRANJA BRUÑA | ||
| Prácticas de Laboratorio | ||||
|---|---|---|---|---|
| Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor |
| Grupo de Prácticas A1 | 05/09/2024 - 05/12/2024 | MARTES 16:00 - 18:00 | - | FRANCISCO JOSE MARTINEZ MORENO JOSE LUIS GRANJA BRUÑA |