PROSPECCION Y EXPLORACION DE SUELOS

Los recursos geológicos son, fundamentalmente, las materias primas minerales y

las aguas subterráneas. Los suelos sólo se considerarán aquí desde el punto de vista del

reconocimiento. Se entiende por reconocimiento, prospección y exploración

aquellas tareas (etapas) que preceden a la explotación o aprovechamiento económico de

los recursos geológicos. Los impactos ambientales resultantes del beneficio, tratamiento,

procesamiento y distribución, no serán considerados en el presente capítulo. Se excluye

asimismo todo lo relacionado con el descubrimiento y localización de yacimientos de gas

natural / petróleo.

El reconocimiento, incluyendo el inventario y el registro cartográfico de los recursos, tiene

por objeto presentar una visión de conjunto de una región e identificar y delimitar zonas de

probable presencia de materias primas minerales y/o descubrir formaciones geológicas

características normalmente asociadas con la presencia de un mineral.

La prospección tiene la tarea de localizar probables yacimientos y áreas de

aprovechamiento (suelo). En sus trabajos de campo se sirve de métodos de análisis

geológicos, geofísicos y geoquímicos.

La exploración es el estudio detallado de probables yacimientos. Se aplican los mismos

métodos que en la prospección, pero se realiza, además, una intervención directa en el

medio ambiente.

En el ámbito del reconocimiento, prospección y exploración pueden darse distintos tipos

de proyecto, pero el impacto ambiental de tales proyectos depende en primera línea de

las actividades particulares de cada proyecto.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS. 

El problema de la identificación de los suelos es de importancia fundamental en

la ingeniería. Identificar un suelo es, en rigor, encasillarlo dentro de un sistema previo de

clasificación. La identificación permite conocer, en forma cualitativa, las propiedades

mecánicas e hidráulicas del suelo, atribuyéndole las del grupo en que se situé, por ende la

experiencia juega un papel muy importante en la utilidad que se pueda sacar de la

clasificación.

Identificación de campo de suelos gruesos. Los materiales constituidos por partículas

gruesas se identifican en el campo sobre base prácticamente visual. Extendiendo una

muestra seca del suelo sobre una superficie plana puede juzgarse, en forma aproximada,

de su graduación, tamaño de partículas, forma y composición mineralogíca. Para

distinguir las gravas de las arenas puede usarse el tamaño ½ cm. Como equivalente a la

malla Nº 4. 

Identificación de suelos finos. El criterio para identificar en el campo los suelos finos,

contando con algo de experiencia, es aconsejable el comparar sistemáticamente los

resultados de la identificación de campo realizada, con los del laboratorio, en cada caso

en que exista la oportunidad. Las principales bases de criterio para identificar suelos finos

en el campo son la investigación de las características de dilatancia, de tendencia y de

resistencia en estado seco. La dilatancia. Una pastilla con el contenido de agua necesario

para que el suelo adquiera una consistencia suave, pero no pegajosa, se agita

alternativamente en la palma de la mano, golpeándola secamente contra la otra mano,

manteniéndola apretada entre los dedo.

Tenacidad: la prueba se realiza sobre un espécimen de consistencia suave, similar a la

masilla. Este espécimen se rola hasta formar un rollito de unos 3mm de diámetro

aproximado, que se amasa y vuelve a rolar varias veces. Color: el color del suelo suele

ser un dato útil para diferenciar los diferentes estratos y para identificar tipos de suelos,

cuando se posea experiencia local. Por ejemplo el color negro y otros de tonos oscuros

suelen ser indicativos de la presencia de materia orgánica coloidal. Los colores claros y

brillantes son propios, más bien de suelos inorgánicos. El Olor: los suelos orgánicos (OH y

OL) tienen por lo general un olor distintivo, que puede usarse para identificación; el olor es

particularmente intenso si el suelo esta húmedo, y disminuye con la exposición al aire,

aumentando, por el contrario, con el calentamiento de la muestra húmeda.

Equipo arquitectura y construcción de ARQHYS.com.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

características intrínsecas del suelo, propiedades del suelo como permeabilidad, salinidad, composición,...

y que se relacionan estrechamente con los factores de formación.

. Así, se distingue entre:

Suelos azonales: corresponden a suelos inmaduros, que se encuentran en las primeras

etapas de su desarrollo por no haber actuado los factores edafogenticos durante el tiempo

suficiente ( aclimácicos), en los que los caracteres predominantes son los debidos al tipo

de roca madre. Son los presentes por ejemplo sobre sedimentos recientes (alóctonos),

desiertos, suelos helados.

Escaso o nulo desarrollo y diferenciación de horizontes.

Suelos intrazonales: son los desarrollados bajo condiciones en que predominan los

factores edafogenéticos pasivos, como roca madre, pendiente, acción humana,... Son

suelos aclimáticos, ya que el factor clima no es determinante en su formación, y

(climácicos).

Suelos zonales: desarrollados bajo la acción de los factores activos de formación del

suelo, en especial el clima, durante el tiempo suficiente. Son, por tanto, climácicos y

climáticos. Se trata de suelos maduros y bien evolucionados.

TIPOS DE SUELOS

TIPO DE SUELO Características

AZONALESInmaduros

o brutos. Horizontes

mal desarrollados

LITOSUELOS

Delgados. Influidos por el

tipo de roca madre

debido a poca evolución

temporal o desarrollo en

grandes pendientes

REGOSOLES

Sobre depósitos muy

recientes: aluviones,

arenas, dunas.

INTERZONALESPoco

evolucionados.

Condicionados por

roca madre y mal

RANKER Sobre rocas silíceas

(granitos, gneises).

Propio de climas fríos de

montaña y fuerte

pendiente. Suelo ácido

drenaje

pobre en carbonatos. Sin

horizonte B

RENDSINA

Sobre rocas calizas en

climas diversos. Poco

espesor. Sin horizonte B.

Es el equivalente al

anterior en terrenos

calcáreos.

SALINOS

Ricos en sales. Climas

secos. Escasa vegetación

(halófitas). Pobre en

humus.

GLEY

Zonas pantanosas.

Horizontes inferiores

encharcados en los que

se acumula Fe que le da

color "gris azulado"

TURBERAS

Terreno encharcado con

abundante vegetación y

exceso de materia

orgánica. Suelo ácido.

ZONALES Suelos

condicionados por el

clima, que ha actuado

largo tiempo. Son

suelos maduros, muy

evolucionados.

Alta lat. TUNDRA

Vegetación escasa.

Evolución lenta limitada al

período estival.

Latitudes

medias

Clima frío PODSOL Tierras grises o de

cenizas. Asociados a

bosques de coníferas

(taiga). Rico en humus

bruto. Suelo ácido y

arenoso

TIERRA PARDA

DE BOSQUE

En bosques de

caducifolios. Rico en

humus. Horizonte B poco

desarrollado.

Climas

templados

MEDITERRÁNEOS

Veranos secos.

Asociados a bosques de

encinas y arbustos.

Pobres en humus y

arcillosos por

descalcificación de

calizas. Destacan los

suelos rojos

mediterráneos o terra

rossa.

CHERNOZIOM

Tierras negras de estepa.

Climas continentales.

Horizonte A muy

desarrollado y rico en

humus y óxidos de Fe.

Suelos muy fértiles.

DESÉRTICOS Poca materia orgánica,

por lo que tienen un color

claro. Presentan

concreciones de

carbonatos precipitados a

partir de aguas capilares

o caliches.

Latitud intertropical LATERITAS

Clima ecuatorial, cálido y

muy lluvioso. Intensa

meterorización química:

suelos de gran espesor.

Carecen de horizonte A

por el lavado intenso. El

horizonte B presenta

hidróxidos de Fe y Al. Se

forma una costra rojiza

muy dura.

CALICATA

Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección empleadas para facilitar

el reconocimiento geotécnico, estudios edafológicos o pedológicos de un terreno. Son

excavaciones de profundidad pequeña a media, realizadas normalmente con pala

retroexcavadora.

Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo

tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más confiable

y completa. En suelos con grava, la calicata es el único medio de exploración que puede

entregar información confiable, y es un medio muy efectivo para exploración y muestreo

de suelos de fundación y materiales de construcción a un costo relativamente bajo.

Es necesario registrar la ubicación y elevación de cada pozo, los que son numerados

según la ubicación. Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible mantener el

número del pozo en el registro como "no realizado" en vez de volver a usar el número en

otro lugar, para eliminar confusiones. La profundidad está determinada por las exigencias

de la investigación pero es dada, generalmente, por el nivel freático.

La sección mínima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir una adecuada

inspección de las paredes. El material excavado deberá depositarse en la superficie en

forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte correspondiente. Debe

desecharse todo el material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarán

plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reduciéndose la

excavación. Esto permite una superficie para efectuar la determinación de la densidad del

terreno. Se deberá dejar al menos una de las paredes lo menos remoldeada y

contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil estratigráfico del pozo.

En cada calicata se deberá realizar una descripción visual o registro de estratigrafía

comprometida.

Las calicatas permiten:

Una inspección visual del terreno "in situ".

Toma de muestras.

Realización de algún ensayo de campo.

La profundidad de este tipo de reconocimiento no suele pasar de los 5 metros, aunque en

casos extremos puede alcanzar los 10 metros de profundidad. La dimensión mínima en

planta, indicada por la norma N.T.E., es de 75 milímetros.

En determinados tipos de terreno, cuando haya personal en su interior realizando la

maniobra de toma de muestras, la calicata deberá ser entibada.

Aplicaciones

Casos, situaciones, o tipos de terrenos, en los que se pueden realizar calicatas:

En terrenos cohesivos principalmente. También puede realizarse en terrenos granulares,

pero si se requiere un conocimiento de los parámetros resistentes, la práctica

imposibilidad de toma de muestras para ensayo en laboratorio, exige la utilización de

otras técnicas de reconocimiento, como la penetración estándar (SPT), sólo viables

en sondeos.

En terrenos heterogéneos, con muchos gruesos, en los que un sondeo, además de ser

costoso, daría una información parcial.

En terrenos en los que el nivel freático se encuentre por debajo del plano de investigación,

o en los que sus condiciones de impermeabilidad sean suficientes para que el

afloramiento de agua sea pequeño, y permita la investigación en el interior de la cata,

salvo aquellas situaciones en las que que se quiera conocer principalmente la cota de

nivel freático.

En situaciones en las que se presuma que se pueden alcanzar, en todos los puntos, el

substrato rocoso, o terreno más firme.En obras lineales, como en el proyecto de obras

viarias o en el de obras de saneamiento.

METODOS DE EXPLORACION GEOLOGICA

La gravimetría es un método muy importante en la búsqueda de depósitos minerales. Este

método aprovecha las diferencias de la gravedad en distintos sectores. La gravitación es

la aceleración (m/s2) de un objeto qué esta cayendo a la superficie. La gravitación normal

(promedia) en la tierra es 9,80665 m/s2. Grandes cuerpos mineralizados pueden

aumentar la gravitación en una región determinada porque rocas de

mayor densidad aumentan la aceleración.

El método gravimétrico hace uso de campos de potencial natural igual al método

magnético y a algunos métodos eléctricos. El campo de potencial natural observado se

compone de los contribuyentes de las formaciones geológicas, que construyen la corteza

terrestre hasta cierta profundidad determinada por el alcance del método gravimétrico (o

magnético respectivamente). Generalmente no se puede distinguir las contribuciones a

este campo proveniente de una formación o una estructura geológica de aquellas de las

otras formaciones o estructuras geológicas por el método gravimétrico, solo en

casos especiales se puede lograr una separación de los efectos causados por una

formación o estructura geológica individual. Se realiza mediciones relativas o es decir se

mide las variaciones laterales de la atracción gravitatoria de un lugar al otro puesto que en

estas mediciones se pueden lograr una precisión satisfactoria más fácilmente en

comparación con las mediciones del campo gravitatorio absoluto. Los datos reducidos

apropiadamente entregan las variaciones en la gravedad, que solo dependen de

variaciones laterales en la densidad del material ubicado en la vecindad de la estación de

observación.

Efecto de las reducciones gravimétrica.

CORRECCIÓN TOPOGRÁFICA.

Un accidente de terreno elevado tal como una colina ejercerá una

atracción directamente proporcional a su densidad. Su componente vertical estará dirigida

hacia arriba y por consiguiente reducirá la gravedad correspondiente a una estación de

observación cercana. Por esto se debe añadir el valor de su componente vertical al

término de la gravedad observada en la estación de observación. Una depresión como un

valle es una masa negativa, con su componente atractiva vertical dirigida hacia arriba. En

este caso también se añadirá el valor de la componente atractiva vertical del valle al valor

de gravedad observado en la estación de observación.

Determinación de la densidad del área .

La densidad media del área en consideración entra en las formulas, que corrigen

el efecto topográfico y el efecto de las masas ubicadas entre el nivel de referencia y el

nivel de observación (corrección con la losa de Bouguer). Por consiguiente el

conocimiento de la densidad media del área en consideración contribuye a la reducción o

eliminación de dichos efectos, además el conocimiento de la distribución de la densidad

en el área de interés es uno de los fundamentos de la interpretación de

los perfiles o mapas gravimétricos resultantes de las mediciones. Los resultados de las

mediciones gravimétricas pueden ser ambiguos como muestra el ejemplo siguiente.

La determinación directa de la densidad de muestras representativas provenientes de

afloramientos, minas o sondeos se realiza en el laboratorio por medio de un picnómetro o

una balanza.

Estas determinaciones de densidad carecen de que las muestras de algunos

afloramientos puntuales no necesariamente son representativas para toda el área.

Además las muestras superficiales pueden variar apreciadamente en su humedad y en su

grado de meteorización en comparación a las muestras ubicadas en una profundidad

más alta, en el caso de rocas sueltas como arcillas, margas, depósitos de morrenas las

rocas superficiales pueden ser menos compactadas en comparación a aquellas ubicadas

en una profundidad más alta.

Un gravímetro especialmente apropiado para pozos permite realizar mediciones de

densidad versus la profundidad para un volumen rocoso mayor en comparación al

volumen rocoso cubierto por la sonda de rayos gamma. La densidad se obtiene a través

de la diferencia en gravedad medida en dosniveles del pozo. En general el espaciamiento

(distancia entre los dos niveles, donde se toma la lectura) es alrededor de 3m. Las

densidades obtenidas con este método son representativas para un volumen rocoso

mayor en comparación con aquel captado por la sonda de rayos gamma y pueden ser

incorporados en mediciones gravimétricas realizadas en la superficie.

PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

La prospección geofísica es un conjunto de técnicas físicas y matemáticas, aplicadas a la

exploración del subsuelo para la búsqueda y estudio de yacimientos de substancias útiles

(petróleo, aguas subterráneas, minerales, carbón, etc.), por medio de observaciones

efectuadas en la superficie de la tierra. Algunos de los métodos utilizados en la

exploración son:

Geofísicos:

Estudios sísmicos: Consisten en producir artificialmente ondas sísmicas con una

explosión pequeña o el impacto sobre la superficie de un objeto de gran peso (a veces,

portado por un camión especial para esta tarea). Estos estudios detectan muy bien la

presencia de hidrocarburos.

Estudios gravimétricos: Son quellos que consisten en medir la intensidad de la fuerza

gravitatoria de la Tierra, la cual puede cambiar cuando se está en presencia de grandes

masas mineralizadas.

Estudios magnetométricos: Éstos se basan en medir variaciones en el campo

magnético de la Tierra a fin de detectar minerales como la magnetita que alteran el campo

magnético.

Estudios radiométricos: Consisten en efectuar mediciones de las radiaciones que se

emiten desde el interior de la Tierra. Resulta apropiada para detectar la presencia de

minerales como el "radio" o el "uranio".