Aplicación de tomografías de resistividad eléctrica para la caracterización del subsuelo en un ambiente de cabecera de cuenca hidrográfica

Abstract

La tomografía de resistividad eléctrica (TRE) es una técnica geofísica multielectródica de prospección que permite determinar variabilidades litológicas estructurales e identificar la presencia de agua en subsuelo. El presente trabajo tiene como objetivo realizar un análisis geológico preliminar del subsuelo en un ambiente de cabecera de una cuenca hidrográfica, caracterizando rasgos morfológicos, profundidad y geometría del basamento, espesor de la secuencia sedimentaria y la distribución del acuífero. Se realizaron tres tomografías (TRE1, TRE2 y TRE3) en el sector medio/bajo de una microcuenca, implementando el mayor espaciamiento interelectródico en dos de ellas. Se identificaron de base a techo tres zonas caracterizadas por diferentes niveles de resistividad. La primera zona comprende valores de resistividad entre 188 y 500 í2-m. La segunda zona, valores entre 188 y 60 Í2m, mientras que la tercera zona muestra valores menores a 60 ^ m. El análisis de tomografías de resistividad eléctrica permitió identificar el basamento a una profundidad entre 10 y 20 m. Se detectó un espesor significativo de alteración del basamento (“Gruss”) que varía entre 5 y 20 m y una secuencia sedimentaria cenozoica de hasta 6 m de espesor. Por último, se identificó una formación acuífera con continuidad variable de 5 m de espesor en promedio. Esta metodología permitió establecer la irregularidad del techo del basamento e inferir de manera aproximada la posición de las principales fracturas. Estas características del subsuelo se asocian a la presencia de manantiales en la región.

Electrical resistivity tomography (ERT) is a multi-electrodic geophysical prospecting technique that allows the determination of lithological and structural variability and the identification of the presence of water in the subsurface. The aim of this work is to carry out a preliminary geological analysis of the subsurface in the headwaters of a river drainage basin, characterizing the morphological features, depth and geometry of the basement, thickness of the sedimentary sequence, and distribution of the aquifer. Three tomographies (TRE1, TRE2, and TRE3) were performed in the middle/lower section of a micro-basin, implementing the largest inter-electronic spacing in two of them. Three zones characterized by different resistivity levels were identified from the base to the top. The first zone comprised resistivity values between 188 and 500 Q-m. The second zone is between 188 and 60 Q-m, whereas the third zone shows values lower than 60 Qm. The electrical resistivity tomography analysis allowed the identification of the basement at depths between 10 and 20 m. A significant thickness of basement alteration ("Gruss”), varying between 5 and 20 m, and a cenozoic sedimentary sequence upto 6 m thick were detected. Finally, an aquifer formation with an average continuity of 5 m thickness was identified. The methodology enabled the identification of irregularities in the basement top and provided an approximate location of the primary fractures. These subsurface features are linked to the occurrence of springs in the area.