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Modelo geoeléctrico del acuífero del Valle de Guaymas y su intrusión salina usando sondeos electromagnéticos transitorios
Geoelectric model of the Guaymas Valley aquifer and its saline intrusion using transient electromagnetic soundings
Silvia Martínez Retama
Carlos Francisco Flores Luna
Acceso Abierto
Atribución
Valle de Guaymas, Intrusión salina, Sondeos electromagnéticos, Transitorios y de resistividad, Guaymas Valley, Saline intrusion, Transient electromagnetic, Resistivity soundin
Se aplicé el método geofisico de los sondeos electromagnéticos transitorios (TEM) en parte del Valle de Guaymas para estimar la distribucién de la resistividad eléctrica del subsuelo. Para estudiar la intrusién salina, se realizaron tres perfiles perpendiculares a la costa formados por 44 sondeos TEM. Conla inversién a modelos estratificados, el comportamiento espacial del area se puede caracterizar en zonas sur y norte. En la primera (cerca de la costa) se encontré una buena correlacién lateral entre capas. Un conductor que se asocia con la intrusion salina en el acuifero superior muestra un aumento sistematico de la resistividad tierra adentro. Bajo tres sondeos pudimos diferenciar dentro del conductor una base de menorresistividad, lo cual es evidencia de mayor salinidad en el fondo. La zona norte tiene una estructura eléctrica menos homogénea. Un conductor con resistividad creciente todavia puede reconocerse, pero las correlaciones laterales entre interfases ya no son tan claras. La presencia de muchos lentes de arcilla y contrastes pequefios de resistividad son causas posibles de este problema. Los resultados sugieren que el acuifero inferior no esta afectado por la intrusion, al menos en sus porciones central y norte. Fue posible diferenciar la intrusién salina de la capa de Arcilla Azul, en donde se observé que este estrato no tiene desplazamientos tectonicos significativos. Los modelos de resistividad y de unidades hidrogeolégicas de Herrera et al. (1984a; 1984b), que estan basados en sondeoseléctricos verticales (SEV), son diferentes a los nuestros. Por medio de la inversion constreftida de cuarenta SEVslocalizados cerca de nuestros perfiles demostramos que estos datos concuerdan con nuestro modelo de unidades hidrogeoldgicas. Parte de la discrepancia se puede explicar por problemas de equivalencia. Las conductividades SEV y TEM estan muy dispersas cuandose grafican contra las salinidades del acuifero y estan sesgadas con respecto a la variacién predicha por la Ley de Archie, lo que sugiere que esta relacién no es valida para este ambiente. Los lentes de arcilla que estan en los sedimentos resistivos no saturados son los candidatos mas probables del sesgo y la dispersion de las conductividades estimadas con geofisica. Suponiendo que el efecto perturbador de los lentes de arcilla es pequefio en las tres estaciones de TEM localizadas en la costa y adoptando la Ley de Archie, estimamos un rango en la porosidad del acuifero de 0.22<0.29<0.36 . A partir del maximo gradiente lateral de las resistividades del acuifero superior obtenidas con TEM, inferimos que el maximogradientelateral de salinidad se encuentra a 9.1 Km de la costa.
The geophysical method of transient electromagnetic soundings (TEM) was applied to a portion of the Guaymas Valley to estimate its underground electrical resistivity distribution. Three geophysical lines perpendicular to the coast, comprising 44 TEM soundings, were made to study the saline intrusion. From the inversion to layere models, the subsurface spatial behavior can be characterized into southern and northern zones. In the southern zone the lateral correlation between layers is good. A conductor associated with the saline intrusion in the upper aquifer shows a systematic increase of resistivity inland. Under three soundings we could differentiate a base with lower resistivity within this conductor, evidence of higher salinity at the bottom. The northern zone has a more complicated electrical structure. Still a conductor with increasing resistivity can be recognized, but lateral correlations between interfaces are not longer clear. The presence of multiple clay lenses and small resistivity contrasts are likely sources of this problem. The results suggest that the lower aquifer is not affected by the intrusion,at least in their central and northern portions. We could differentiate the saline intrusion from the Blue Clay, with no significant tectonic displacements in the latter. The resistivity and hydrogeologic units models by Herrera et al. (1984a; 1984b), based on vertical electric soundings (VES), are different from our models. With the constrained inversion of forty of their VES located close to our lines we demonstrate that these data agree with our model of hydrogeologic units. Part of the discrepancy can be explained by equivalence problems. The VES and TEM conductivities show high dispersion when plotted against the aquifer salinities and are biased with respect to the predicted variation based on Archie’s Law, which suggests that this relationship is not valid for this environment. The clay lenses present in the unsaturated resistive sediments are the most likely candidates for both the bias and dispersion of the conductivities derived with the geophysical methods. Assuming that the perturbing effect of the clay lenses is small under the three TEMsites located at the coast and using Archie’s Law, we estimated a porosity range of 0.22 < 0.29 < 0.36 for the upper aquifer. From the maximum lateral gradient of the upper aquifer resistivities derived from the TEM method, we infer that the maximum salinity gradient is at 9.1 km from the coast.
CICESE
2007
Tesis de doctorado
Español
Martínez Retama, S.2007.Modelo geoeléctrico del acuífero del Valle de Guaymas y su intrusión salina usando sondeos electromagnéticos transitoriosTesis de Doctorado en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.153 pp.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO
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