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Inversión e interpretación 2D y 3D de datos de resistividad eléctrica en el cenote Chac-Mool, Quintana Roo
Inversion and interpretation of 2D and 3D resistivity data on the sinkhole Chac-Mool, Quintana Roo
LUIS EDUARDO OCHOA TINAJERO
MARCO ANTONIO PEREZ FLORES
ALMENDRA VILLELA Y MENDOZA
Acceso Abierto
Atribución
métodos eléctricos
métodos electromagnéticos
Karst
La península de Yucatán, está constituida por una secuencia de sedimentos calcáreos que han dado origen a una extensa formación de cenotes, ríos subterráneos y cavernas producto del karst. La principal fuente de agua dulce en la región lo constituye un acuífero regional no confinado. Conceptualmente se describe como un lente de agua dulce flotando sobre un cuerpo de agua salada producto de la intrusión marina cuyo espesor varía según la cercanía a la costa. Con el objetivo de conocer las características que son parte del sistema hidrogeológico kárstico tales como cenotes, ríos subterráneos, cavidades secas e interface agua dulce/salada se aplicaron técnicas geofísicas para su exploración. Se aplicó el método geo-eléctrico de corriente directa (DC) y el método electromagnético en el dominio de la frecuencia (EM-LIN o EMDF) en el sistema kárstico donde se encuentra el cenote Chac-Mool, Quintana Roo. Se realizó inversión geofísica 2D de datos de resistividad eléctrica dando como resultado una tomografía eléctrica de 1.6 km de longitud perpendicular a la línea de costa y en dirección al cenote Chac-Mool. Esto permitió ubicar cenotes, el espesor de la zona vadosa, ríos subterráneos, cavidades secas, la profundidad al nivel freático y la zona de mezcla. Además, se realizó inversión geofísica 2D y 3D de datos de conductividad eléctrica utilizando el equipo EM-34 sobre el área de cenotes. La inversión 2D de datos EMDF dio como resultado siete perfiles de resistividad eléctrica que permitieron la ubicación de ríos subterráneos y cavidades secas. La inversión 3D dio como resultado un modelo de conductividad que graficado de forma isométrico permitió relacionar la trayectoria de ríos subterráneos en función de las conductividades en superficie. Los resultados mostraron que el método geo-eléctrico es más sensible a las variaciones de resistividad de las rocas karstificadas, mientras que el método EMDF da una visión más general del medio geológico. En general, ambos métodos pueden ser utilizados para caracterizar un medio kárstico dependiendo del objetivo que se busque, y ayudar al modelo hidrogeológico.
The Yucatan peninsula is constituted by a calcareous sedimentary sequence which has given origin for a wide formation of sinkholes, underground rivers and caverns because of karst. A regional unconfined aquifer is the principal source of fresh water supply of the region. The conceptual model describes a freshwater lens floating over a saltwater layer because of the marine intrusion, which thickness depends on its proximity to the coast. With the goal to know the hydrogeological characteristics of the karst system like sinkholes, underground rivers, caverns and the interface of fresh/salt water mixing zone, we applied geophysical technics for their exploration. We applied electrical resistivity tomography (ERT) and electromagnetics methods at low induction numbers (EM-LIN or EMDF) on a karstic system where The Chac-Mool sinkhole is located, Quintana Roo, Mexico. We did 2D inversion of electrical resistivity data and we obtained a 1.6 km ERT line perpendicular to the coast line and in direction to the sinkhole Chac-Mool. The results allowed to locate sinkholes, vadose zone thickness, underground rivers, caverns, and the depth of the fresh/salt water mixing zone. Furthermore, we did 2D and 3D inversion of EMDF data using EM-34 equipment over the sinkholes zone. We obtained seven profiles. We did 2D inversion of EMDF data that allowed to locate underground rivers and dry caverns. The 3D inversion shows a model that allow us to correlate the path of the underground rivers with the resistivity of the subsurface. The results have shown that ERT is more accurate to the variations of the electrical resistivity of karstified rocks, while the EMDF method brings a regional vision of the geological media. In general, both methods can be used to characterize a karstic media, it will depend of the objective that is sought and both can help to the hydrogeological modeling.
CICESE
2016
Tesis de maestría
Español
Investigadores
Ochoa Tinajero, L.E. 2016. Inversión e interpretación 2D y 3D de datos de resistividad eléctrica en el cenote Chac-Mool, Quintana Roo. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 107 pp.
GEOFÍSICA DE LA MASA SÓLIDA TERRESTRE
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