Omar Felipe Latorre Ramírez*

Director: Saul Ernesto Guevara Ochoa**Co-director: Luis Carlos Mantilla Figueroa**

Co-director: Yesid Paul Goyes Peñafiel*

*Escuela de Física, Facultad de Ciencias**Escuela de Geología, Facultad Físico-Químicas

Septiembre, 2020

INVERSIÓN ROBUSTA DE DATOS MAGNETOTELÚRICOS: CASO DE ESTUDIO ENTRE PROVINCIAS TECTÓNICAS SOBRE LA FALLA DE BUCARAMANGA

ETAPA INICIAL

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN

2. JUSTIFICACIÓN

3. MAGNETOTELÚRICA

4. INVERSIÓN ROBUSTA

5. RECONOCIMIENTO DE CAMPO

REFERENCIAS

1. INTRODUCCIÓN

Figura 1. Mapa de ubicación del Área del Proyecto. Elementos geológicos tomados de Ward et al. (1977).

Método Magnetotelúrico (MT)

Tomografía de Resistividad Eléctrica

(TRE)

Modelos de conductividades

Estudio de parámetros en inversión no-lineal

en datos MT

3

2. JUSTIFICACIÓN

4

Optimizar modelos geo eléctricos

Estudio de parámetros de inversión no-lineal en datos MT

Regiones geológicamente complejas

Conocimiento mas confiable

Estudio de fallasExploración

geofísica mineral

3. MAGNETOTELÚRICA (MT)

Fuentes de energía

Campos electromagnéticos

naturales

Tierra (conductor)

Campo magnético

Campo eléctrico

Impedancia (Z)

𝑍𝑥𝑦 = −𝐸𝑥𝐻𝑦

➢ Resistividad aparente

➢ Angulo de fase

5

Figura 2. Representación esquemática del espectroelectromagnético conocido. (modificado de Martí i Castells, 2006).

3. INVERSIÓN ROBUSTA

6

Skin Depth

𝑍𝑐𝑜𝑟𝑒

𝛿 =500

𝜎 𝑓

Figura 3. Modelo del mesh.

Distancia en la cual la amplitud de la propagación deuna onda a través de un medio homogéneo decaeráen un factor de 1/𝑒

𝑍𝑚𝑎𝑥

¿Cómo determinar la máxima profundidad en los modelos de inversión?

➢ Huang (2005) - Conductividad acumulada.➢ Vest Christiansen & Auken (2012) – Sensibilidad

acumulada.➢ Transformada de Niblett-Bostick - datos

observados.➢ Borah & Patro (2019) – Angulo de fase (datos

observados).

Entradas

ሻ𝜙(𝑚ሻ = 𝜙𝑑(𝑚ሻ + 𝜷 𝜙𝑚(𝑚 𝐾 𝑧 =1

2∥ ℱ z − 𝑑𝑜𝑏𝑠 ∥2

2

m* z*

minimizar m

minimizar z

• Datos observados

• Modelo inicial de inversión(𝑚0)

• Mesh (𝑧0)

1 2

1 2

𝑍𝑛𝑒𝑤𝑚𝑛𝑒𝑤

Estrategias

Z* Stop

𝑚0 =σ𝜌𝑎#𝜌𝑎

Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE)

Skin depth

𝛿 =500

𝜎 𝑓

3. INVERSIÓN ROBUSTA

m* Stop

5. Reconocimiento de campo

Figura 4 . Mapa PREMILINAR de adquisición geofísica. Elementos geológicos tomados de Ward, et al. 1977

8

9

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

A A’

Pcab

Df

JTRcg

1 2 3

0 1000600

m200

SO NE

CORTE GEOLÓGICOModelo 1

Me

tro

s s

ob

re e

l n

ive

l de

l m

ar

(m.s

.n.m

)

Distancia (km)

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

JTRcg

Fa

lla d

e B

uca

ram

ang

a

Pcd

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

ASO

Me

tros s

ob

re e

l n

ive

l d

el m

ar

(m.s

.n.m

)

NE

Df

Pcd

Pcab

JTRcg

JTRcg

0 1000600

m200

1 2 3

Distancia (km)

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

A’

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

Fa

lla d

e B

uca

ram

an

ga

CORTE GEOLÓGICOModelo 2

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

SO NE

Me

tro

s s

ob

re e

l niv

el d

el m

ar

(m.s

.n.m

)

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

A

Pcd

1 2 3

Distancia (km)

A’CORTE GEOLÓGICO

Modelo 3

0 1000600

m200

Df

Pcab

JTRcg

Fa

lla d

e B

uca

ram

an

ga

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

SO NE

Me

tros s

ob

re e

l n

ive

l de

l m

ar

(m.s

.n.m

)

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

NE

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

B’

1 2 3

0 1000600

m200

Pcd

CORTE GEOLÓGICOModelo 1

Df

Pcab

JTRcg

Falla

de

Bu

cara

man

ga

Distancia (km)

B

Qtf

TRPt

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

SO NE

Metr

os s

obre

el n

ivel d

el m

ar

(m.s

.n.m

)

CORTE GEOLÓGICOModelo 2

Falla

de

Bu

cara

man

ga

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

B’B

1 2 3

Distancia (km)

0 1000600

m200

Pcd

Df

Pcab

JTRcg

Qtf

Trb

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

SO NE

Me

tro

s s

ob

re e

l niv

el d

el m

ar

(m.s

.n.m

)

0

-200

-400

-600

-800

-1000

-1200

1 2 3

Distancia (km)

Fa

lla d

e B

uca

ram

ang

a

0 1000600

m200

Pcd

Df

Pcab

JTRcg

Qtf

CORTE GEOLÓGICOModelo 3 B’B

Trb

PCab Neis de BucaramangaEsquistos, neis y migmatitas;metamorfismo de alto grado.

Formación DiamantePCd

Formación TiburonTRPt

JTRcg Cuarzo monzonita y granito

Terraza y cono de deyección

Qtf

Unidades Geológicas

Figura 5. Perfiles geológicos del área de estudio

[1] Becken, M. Ritter, O. (2012) Magnetotelluric studies at the San Andreas Fault Zone: implications for the role of fluids. Surv Geophys33:65–105. DOI: https://doi.org/10.1007/s10712-011-9144-0

[2] Cockett, R., Kang, S., Heagy, L. J., Pidlisecky, A., & Oldenburg, D. W. (2015). SimPEG: An open source framework for simulation and gradientbased parameter estimation in geophysical applications. In Computers and Geosciences (Vol. 85, pp. 142–154). Elsevier Ltd.https://doi.org/10.1016/j.cageo.2015.09.015

[3] Kang, S., Heagy, L. J., Cockett, R., & Oldenburg, D. W. (2017). Exploring nonlinear inversions: A 1D magnetotelluric example. The LeadingEdge, 36(8), 696–699. https://doi.org/10.1190/tle36080696.1

[4] Lindsey, J. Heagy, Rowan Cockett, Seogi Kang, Gudni K. Rosenkjaer, Douglas W. Oldenburg, (2017). "A framework for simulation andinversion in electromagnetics" Computers & Geosciences. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2017.06.018

[5] Martí i Castells, A. (2006). Magnetotelluric Investigation of Geoelectrical Dimensionality and Study of the Central Betic Crustal Structure,A. Tesis Ph.D.. Cap. 1.

[6] Ward, D., Goldsmith, R., Jimeno, A., Cruz, J., Restrepo, H. & Gómez E. (1977). Geología de la Plancha 109 Rionegro. INGEOMINAS con lacolaboración del: U.S. GEOLOGICAL SURVEY (Convenio 514-L-030 de la A.I.D.).http://recordcenter.sgc.gov.co/B4/13010010024237/mapa/pdf/0101242371300001.pdf

10

REFERENCIAS