Los métodos electromagnéticos se basan en la generación de un campo electromagnético primario, variable en el tiempo, y que genera unas corrientes en los materiales conductores que a su vez generan un campo electromagnético secundario. La relación entre el campo primario y secundario es proporcional a la conductividad eléctrica del terreno.

La variación del campo magnético primario se consigue mediante el paso de una corriente alterna a través de una bobina. Este sistema se denomina de onda continua. Alternativamente existe otro método de variación del campo magnético que consiste en el corte brusco de la corriente que circula por la bobina y en vez de generar corrientes horizontales genera corrientes de Foucault (llamadas en inglés “eddy currents”) en el interior de conductores. Este último método da lugar a los equipos conocidos como TEM (transitorios electromagnéticos) y producen resultados buenos cuando lo que se busca es la localización de cuerpos conductores dentro de un medio aislante, por ejemplo una mineralización metálica y están diseñados para alcanzar grandes profundidades lo que implica mayor tamaño y peso.

Un ejemplo equipo de transitorios de la marca Geonics (modelo Protem, ver Figura 8).

En la figura 9 se presenta el resultado de un ensayo realizado por el Laboratorio de Geotécnia. El grafico de la izquierda de la figura representan los puntos medidos (puntos aislados) y los datos obtenidos (línea continua) a partir del modelo de capas que se presenta en el gráfico de la derecha. En este mismo gráfico se presentan otros posibles modelos (líneas discontinuas) que darían los mismos resustados. Se vuelve a incidir, pues, en la no unicidad de las soluciones provenientes de la inversión de datos geofísicos y en la necesidad de utilizar técnicas alternativas de comprobación.

Entre los de onda continua existen los denominados de numero bajo de inducción o LIN. Los equipos disponen de dos bobinas o antenas, una emisora y otra receptora (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.), situadas en los extremos de las “barras”. a primera genera un campo electromagnético primario que induce una corriente en el interior del terreno. Estas corrientes generan a su vez un campo electromagnético secundario que induce una nueva corriente eléctrica en la bobina receptora, calculándose la conductividad del terreno mediante la medida de la relación entre las intensidades del campo magnético primario y el secundario.

Esta conductividad se puede medir a distintas profundidades dependiendo de la orientación de las bobinas (vertical u horizontal) y de la altura del equipo sobre el suelo. En la Tabla se expone la profundidad estimada de investigación para las distintas posiciones del equipo.

Tabla 1: Profundidades investigadas según el modo de operación.

ALTURA SOBRE EL SUELO DEL INSTRU- MENTO (m)	ORIENTACION DEL DIPOLO	PROFUNDIDAD INVESTIGADA (m)
0	Horizontal	3
0	Vertical	6
1	Horizontal	2
1	Vertical	5

La conductividad del terreno depende de los distintos materiales subyacentes (es una propiedad intrínseca de ellos) pero también depende fuertemente del grado de fracturación y sobre todo de la cantidad de agua que rellene sus poros o fracturas. Una mayor conductividad para un mismo terreno supone, en general, una mayor cantidad de agua asociada a su mayor fracturación.

En la figura 11 se presenta un ejemplo práctico del uso de esta técnica con campo horizontal y vertical. Las diferencias entre ambas permiten deducir un rango de profundidades en el que varía la conductividad.

Georadar

Las aplicaciones de estos equipos hoy día son numerosas, estando de actualidad por diversa aplicaciones arqueológicas y forenses con presencia amplia en los medios de comunicación. Se pueden citar, entre otras, las siguientes:

Arqueología:
Localización de restos arqueológicos enterrados

Ingeniería:

• Localización de labores antiguas en minería
• Localización de mineralizaciones
• Localización de tuberías y conducciones diversas
• Localización de cavidades
• Estudios de forjado y losas
• Control de tratamientos de mejora del terreno
• Central de firmes de carreteras

Geología e hidrogeología:

• Contaminación de acuíferos
• Localización de fallas y discontinuidades
• Determinación de estructuras geológicas. Los equipos de Geo-Radar generan, mediante una antena emisora, impulsos electromagnéticos de muy corta duración que en su recorrido a través del terreno interceptan objetos y superficies de discontinuidad donde parte de la energía es reflejada siendo, ésta recibida por una antena receptora (Fig. 12). La parte no reflejada de la energía continúa su camino reflejándose en nuevos objetos hasta su amortiguación total.

La atenuación, que viene dada por la expresión siguiente:

determina la capacidad de penetración de las ondas electro- magnéticas y depende de los parámetros μ, ε, σ y ω, (permeabilidad magnética, cte. Dieléctrica, conductividad y frecuencia de la señal, respectivamente). De estos cuatro parámetros los más críticos son ω y especialmente σ . Al desplazar de forma continua, la antena de radar por la superficie se van obteniendo trazas con las reflexiones en cada punto. La representación continua de estas trazas, asignándole un tono de color a cada amplitud da lugar a una imagen que se conoce como “radargrama” (ver Figura 13).

Actualmente el Laboratorio de Geotecnia dispone de un radar de la marca MALA con diversa antenas.

Los elementos principales de un equipo de GPR son: una unidad central, las antenas y un sistema de visualización y registro de los datos. La unidad central controla los tiempos de emisión, genera los pulsos de disparo y transmite los datos recibidos para su procesado externo y almacenamiento. Las antenas se encargan de generar los pulsos cortos electromagnéticos (emisor) y de detectar los reflejados (receptor).

Todos estos elementos se pueden

observar en la Figura 14. En la Figura 15 se presentan tres de las antenas de que dispone el equipo.

Las antenas de que dispone el Laboratorio vienen especificadas en la siguiente tabla con expresión de su capacidad, teórica de penetración.

	RAMAC (MALA)			SIR (GSSI)
	Frecuencia (MHz)		TIPO			PENETRACIÓN
				900		apantallada			1m
	800					apantallada			1m
	500			500		apantallada			2/3 m
	250					apantallada			4/6 m
				120		sin apantallar			8/ 10 m
	100					sin apantallar			12/14 m
	50					sin apantallar			20/25 m

En la figura 16 se muestra la respuesta, a dos frecuencias, de un tramo de vía ferroviaria, estudiada por el Laboratorio de Geotecnia. En la imagen superior se presenta la foto aérea de la zona estudiada mientras que en las dos inferiores se presentan los radargramas obtenidos desplazando antenas, de dos frecuencias distintas, por el eje de la vía.

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