Fenomenos de Polarizacion

Introducción:
El método del Potencial espontáneo (Self-potencial o Spontaneous potential) es un método de prospección eléctrica que tuvo sus orígenes en la búsqueda de recursos minerales, si bien su uso se amplió al mundo de la ingeniería civil y medioambiental, resultando ser una herramienta eficaz en el análisis de problemas de filtración de aguas en el subsuelo.
Técnica de aplicacióngeneralizada en la década de los 80 y principios de los 90, hoy en día es una técnica en desuso dadas las prestaciones que nos ofrecen otros métodos en este ámbito (i.e. Tomografía eléctrica).
Sin embargo la sencillez del equipo que precisa así como la facilidad de implementación en el campo, justifican la descripción de este método.

El método del Potencial espontáneo se basa en medir entre dospuntos del terreno, cual es la diferencia de potencial eléctrica generada de forma natural en el subsuelo.
El origen de estos campos eléctricos naturales (potenciales espontáneos) está asociado a diferentes fenómenos como por ejemplo a las variaciones de las propiedades del terreno (cambios de humedad, de su química, etc.), la presencia de cuerpos metálicos, actividad biológica de la materia orgánica,etc..
Sin embargo de todo el conjunto de potenciales espontáneos, el que nos interesa es el denominado Potencial electrocinético (Electrokinetic potential o Streaming potential) dado que su génesis está ligada al paso de un fluido a través de un medio poroso.
Por consiguiente, el objetivo de este método se reduce simplemente a detectar en nuestro registro de campo, las variaciones espacialesdel potencial electrocinético.





















Desarrollo:
Estudio del potencial en terrenos no consolidados.
En este ámbito destaca el trabajo de Ogilvy. En este estudio se realiza un profundo análisis de la influencia que tienen sobre el valor del potencial, factores como el gradiente hidráulico, el tamaño de grano, la permeabilidad, así como la concentración de sal enun fluido.
Utilizando arenas de cuarzo limpias y bajo la hipótesis de régimen laminar, en donde la ley de Darcy tiene validez, las principales conclusiones que se derivaron de este estudio fueron:
• A medida que aumentamos el gradiente de presión del fluido, la amplitud del potencial también incrementa su valor, pero siempre en valores negativos.
• Dado un gradiente hidráulico, las mayoresamplitudes del potencial
electrocinético se obtienen para terrenos de permeabilidad entre 60-70 Darcy (corresponden a arenas de tamaño de grano medio).
• Fijado un gradiente hidráulico y una permeabilidad, un aumento de la concentración de sal del fluido conlleva una disminución significativa del valor del potencial, llegándose incluso a valores casi imperceptibles. Este aspecto limitará el uso delmétodo del Potencial espontáneo en problemas en donde el aguas presente elevada salinidad.

Estudio del potencial en medios fisurados.
A diferencia de los terrenos no consolidados, el estudio del potencial en medios fisurados no ha sido tan amplio. En este sentido destaca el trabajo de Bogolosvsky, en el que intenta establecer la relación existente entre el potencial y algunos de losparámetros que definen un material fisurado: la apertura de las fisuras, la existencia o no de relleno, y la proporción de finos y arenas presentes en el relleno.
También bajo la hipótesis de régimen laminar, las conclusiones más importantes que se derivaron de los ensayos fueron las siguientes:
Para distintas aperturas de fisuras sin relleno, se observó que cuanto menor sea la apertura mayor será lamagnitud del potencial electrocinético (en valores negativos). También se apreció que el orden de magnitud de los valores de potencial obtenidos, eran muy pequeños en comparación con los observados para materiales no consolidados.
Dada una apertura de fisura de 3mm y diferentes cantidades de relleno arenoso, se observó que:
No existe una relación de proporcionalidad entre el potencial y la...