Inversión conjunta de sondeos galvánicos y electromagnéticos transitorios en la presencia de Polarización Inducida

En relaci—n a los tres mŽtodos geof’sicos analizados, el mejor es el SIP (Spectral Induced Polarization). Dicho mŽtodo arroj— la mayor’a de los valores de incertidumbre m‡s bajos y fue el que tuvo mejor desempe–o para encontrar el valor de la constante de tiempo. Esto se debe a que el analizar la resoluci—n de los datos de resistividad aparente de este mŽtodo sobre un semiespacio homogŽneo es igual al an‡lisis del modelo Cole-Cole intr’nseco, es decir, la respuesta en superficie no sufre ninguna distorsi—n respecto a la resistividad verdadera. El mŽtodo TIP (Transient Induced Polarization) generalmente ocup— el segundo lugar en resoluci—n. Los voltajes de este mŽtodo pueden visualizarse como el resultado de una transformada inversa de Fourier de los datos de SIP, pero modificados por un filtro pasa-bajas de tipo 1/iw. Este filtraje ocasiona que los datos de TIP tengan menos informaci—n que los del SIP. El mŽtodo de sondeos TEM (Transient ElectroMagnetics) result— ser el de m‡s baja resoluci—n. La explicaci—n f’sica de este hecho se puede encontrar en la presencia en el subsuelo de dos tipos de corrientes simult‡neas cuando existe polarizaci—n inducida: la corriente inductiva fundamental y la corriente de polarizaci—n. El punto m‡s importante es que en todos los tiempos ambas corrientes tienen sentidos opuestos, por lo que la corriente de polarizaci—n, siendo la responsable del efecto de PI, contiene menos informaci—n por la oposici—n de la corriente inductiva fundamental. Esto no ocurre en los mŽtodos galv‡nicos debido a que en ellos no existe una corriente inducida, a menos que se presente el efecto de acoplamiento electromagnŽtico en altas frecuencias en el mŽtodo SIP o tiempos cortos en el mŽtodo TIP.
En general, de los cuatro par‡metros Cole-Cole la constante de tiempo es la de mayor incertidumbre. Esto se debe a que en la resistividad intr’nseca Cole-Cole, este par‡metro tambiŽn es el m‡s incierto. En particular, en los mŽtodos galv‡nicos (SIP y TIP) la constante de tiempo es m‡s incierta cuando su valor es mayor a 10 segundos, para valores menores la morfolog’a de la sensibilidad es de una meseta. En cambio, en los sondeos TEM hay un aumento sistem‡tico de la incertidumbre conforme este par‡metro aumenta
Hay un deterioro general de la resoluci—n del modelo Cole-Cole cuando el medio polarizado no est‡ en la superficie, sino enterrado. Este resultado fue obtenido del an‡lisis de los modelos de dos capas donde s—lo la segunda capa estuvo polarizada.
Se construy— un programa de inversi—n a un medio estratificado de datos de los tres mŽtodos individuales e inversi—n conjunta de dos o tres mŽtodos. La convergencia de la inversi—n a modelos cercanos a los verdaderos result— ser un problema complicado. El modelo inicial tiene que estar cercano al verdadero para que despuŽs de las iteraciones de la inversi—n se obtenga un modelo adecuado. El problema est‡ en que visualmente es dif’cil elegir este modelo inicial a partir de las respuestas medidas. Se intentaron varias estrategias en la definici—n de estos modelos iniciales. Un mŽtodo tipo Monte Carlo, donde se intentan muchos modelos iniciales en forma aleatoria, posiblemente sea una soluci—n a este problema muy mal condicionado. Cabe hacer notar que se dio Žnfasis a la resoluci—n de la constante de tiempo porque este par‡metro sirve para hacer discriminaci—n de concentraciones en miner’a y su posible uso para estimar la conductividad hidr‡ulica en geohidrolog’a. Posiblemente se escogi— el problema m‡s dif’cil pues este par‡metro es el menos sensible de los cuatro del modelo Cole-Cole. Si el enfoque hubiera estado œnicamente en la cargabilidad posiblemente el reto hubiera sido mucho menor. La inversi—n conjunta result— ser mejor que la de mŽtodos individuales, seguida por SIP, TIP y TEM, que es el mismo orden jer‡rquico encontrado en los an‡lisis de sensibilidad y resoluci—n.