Los estudios de resistencia eléctrica (también llamados estudios de resistencia de la tierra o de resistividad) son uno de varios métodos utilizados en geofísica arqueológica , así como en investigaciones geológicas de ingeniería. En este tipo de levantamiento, los medidores de resistencia eléctrica se utilizan para detectar y mapear características y patrones arqueológicos del subsuelo .
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Descripción general
Los medidores de resistencia eléctrica pueden considerarse similares a los ohmímetros utilizados para probar circuitos eléctricos. Las características arqueológicas pueden mapearse cuando tienen una resistividad mayor o menor que su entorno. Una base de piedra puede impedir el flujo de electricidad, mientras que los depósitos orgánicos dentro de un basurero pueden conducir la electricidad más fácilmente que los suelos circundantes. Aunque generalmente se usan en arqueología para el mapeo de vistas en planta, los métodos de resistencia también tienen una capacidad limitada para discriminar la profundidad y crear perfiles verticales (ver Tomografía de resistividad eléctrica ). Otras aplicaciones incluyen la medición de la resistividad eléctrica del hormigón para determinar el potencial de corrosión en estructuras de hormigón. El levantamiento de resistencia eléctrica es uno de los métodos geofísicos más populares gracias a que es una investigación no destructiva y económicamente favorable. [1]
Instrumentación
En la mayoría de los sistemas, las sondas de metal (electrodos) se insertan en el suelo para obtener una lectura de la resistencia eléctrica local. Se utiliza una variedad de configuraciones de sonda , la mayoría con cuatro sondas, a menudo montadas en un marco rígido. En estos sistemas, dos de las sondas, llamadas sondas de corriente, se utilizan para introducir una corriente (corriente de conmutación directa o de baja frecuencia) en la tierra. Las otras dos sondas, llamadas sondas de voltaje o potencial, se utilizan para medir el voltaje, que indica la resistividad local. En general, mayores distancias entre sondas producen una mayor profundidad de investigación, pero a costa de la sensibilidad y la resolución espacial. [2]
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Los primeros estudios (que comenzaron a mediados del siglo XX) solían utilizar la matriz Wenner , que era una matriz lineal de cuatro sondas. Estos se dispusieron corriente-voltaje-voltaje-corriente, a distancias iguales a través de la matriz. Las sondas se montaron en un marco rígido o se colocaron individualmente. Si bien es bastante sensible, esta matriz tiene un alcance muy amplio para su profundidad de investigación, lo que genera problemas con la resolución horizontal. Varias matrices experimentales intentaron superar las deficiencias de la matriz Wenner, siendo la más exitosa la matriz de sondas gemelas, que se ha convertido en el estándar para uso arqueológico. La matriz de sonda doble, a pesar de su nombre, tiene cuatro sondas: una sonda de corriente y una de voltaje montada en un marco móvil para recopilar lecturas de levantamiento, y la otra sonda de corriente colocada de forma remota junto con una sonda de referencia de voltaje. Estas sondas remotas fijas están conectadas a las sondas topográficas móviles mediante un cable de arrastre. Esta configuración es muy compacta por su profundidad de investigación, lo que resulta en una resolución horizontal superior. [3] La ventaja logística de la matriz más compacta se ve compensada en cierta medida por el cable de arrastre.
Una desventaja de los sistemas descritos anteriormente es una tasa de encuesta relativamente lenta. Una solución a esto han sido las matrices con ruedas. Estos usan ruedas con púas o discos de metal como electrodos, y pueden usar una matriz cuadrada (una variación de la matriz Wenner) para evitar el estorbo de un cable de arrastre. Los arreglos con ruedas pueden ser remolcados por vehículos o por fuerza humana. [4]
Los sistemas que tienen conjuntos lineales largos de muchos electrodos se utilizan a menudo en aplicaciones geológicas y menos comúnmente en arqueología. Estos toman mediciones repetidas (a menudo controladas por computadora) utilizando diferentes espaciamientos de electrodos en múltiples puntos a lo largo de la línea extendida de electrodos. [5] Los datos recopilados de esta manera pueden utilizarse para tomografía o para generar perfiles verticales. [6]
También se han desarrollado sistemas acoplados capacitivamente que no requieren contacto físico directo con el suelo. Estos sistemas son capaces de realizar estudios tomográficos así como trazar patrones horizontales. También se pueden usar en superficies duras o muy secas que impiden el contacto eléctrico necesario para los sistemas de resistencia de la sonda. Si bien estos son prometedores para aplicaciones arqueológicas, los sistemas actualmente disponibles que operan según este principio carecen de suficiente resolución espacial y sensibilidad. [7] [8]
Recopilación de datos
La inspección generalmente implica caminar con el instrumento a lo largo de recorridos paralelos muy próximos, tomando lecturas a intervalos regulares. En la mayoría de los casos, el área que se va a estudiar se replantea en una serie de "cuadrículas" cuadradas o rectangulares (la terminología puede variar). Con las esquinas de las cuadrículas como puntos de referencia conocidos, el operador del instrumento utiliza cintas o cuerdas marcadas como guía al recopilar datos. De esta manera, el error de posicionamiento se puede mantener dentro de unos pocos centímetros para el mapeo de alta resolución. Las primeras encuestas registraban las lecturas a mano, pero el registro y el almacenamiento de datos controlados por computadora son ahora la norma. [9]
Ver también
Otras lecturas
- Schmidt, Armin (2013). Resistencia de la tierra para arqueólogos . Lanham: Prensa de AltaMira.
Se puede encontrar una descripción general de los métodos geofísicos en arqueología en los siguientes trabajos:
- Clark, Anthony J. (1996). Ver debajo del suelo. Métodos de prospección en arqueología . Londres, Reino Unido: BT Batsford Ltd.
- Gaffney, Chris; Gater, John (2003). Revelando el pasado enterrado: geofísica para arqueólogos . Stroud, Reino Unido: Tempus.
notas y referencias
- ^ Amini, Amin; Ramazi, Hamidreza (2 de marzo de 2017). "CRSP, resultados numéricos de una matriz de resistividad eléctrica para detectar cavidades subterráneas" . Geociencias abiertas . 9 (1): 13-23. Código bibliográfico : 2017OGeo .... 9 .... 2A . doi : 10.1515 / geo-2017-0002 . ISSN 2391-5447 .
- ^ Clark, Anthony J. (1996). Ver debajo del suelo. Métodos de prospección en arqueología. Londres, Reino Unido: BT Batsford Ltd.
- ^ Clark, Anthony J. (1996). Ver debajo del suelo. Métodos de prospección en arqueología. Londres, Reino Unido: BT Batsford Ltd.
- ^ "Inglaterra histórica: estudio geofísico en la evaluación de campo arqueológico" .
- ^ Enlace web roto
- ^ Cardimona, Steve. "Técnicas de resistividad eléctrica para la investigación del subsuelo" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 22 de noviembre de 2009 . Consultado el 21 de febrero de 2010 .
- ^ Benjamin Godber de Delisle Catholic Science College de Leicestershire
- ^ Toby Lerone Universidad de Ciencias de Marsella especialidad (Balamory)
- ^ Clark, Anthony J. (1996). Ver debajo del suelo. Métodos de prospección en arqueología. Londres, Reino Unido: BT Batsford Ltd.