La resonancia magnética nuclear de superficie (SNMR), también conocida como Sondeo por resonancia magnética (MRS), es una técnica geofísica especialmente diseñada para hidrogeología . Se basa en el principio de la resonancia magnética nuclear (RMN) y las mediciones pueden utilizarse para estimar indirectamente el contenido de agua de las zonas saturadas e insaturadas del subsuelo terrestre. [1] SNMR se utiliza para estimar las propiedades del acuífero, incluida la cantidad de agua contenida en el acuífero , la porosidad y la conductividad hidráulica .
La técnica MRS fue concebida originalmente en la década de 1960 por Russell H. Varian , uno de los inventores del magnetómetro de protones . [2] SNMR es producto del esfuerzo conjunto de muchos científicos e ingenieros que comenzaron a desarrollar este método en la URSS bajo la dirección de AG Semenov y continuaron este trabajo en todo el mundo. [3] El equipo de Semenov utilizó resonancia magnética nuclear (RMN) para la detección no invasiva de líquidos que contienen protones (hidrocarburos o agua) en el subsuelo. El Instituto Voevodsky de Cinética Química y Combustión de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia fabricó [¿ investigación original? ] la primera versión del instrumento para medir señales de resonancia magnética del agua subterránea ("hidroscopio") en 1981.
El principio básico de funcionamiento del sondeo por resonancia magnética, hasta ahora conocido como resonancia magnética de protones de superficie (PMR), es similar al del magnetómetro de protones . Ambos suponen registros de la señal de resonancia magnética de un líquido que contiene protones (por ejemplo, agua o hidrocarburos). Sin embargo, en el magnetómetro de protones, se coloca una muestra especial de líquido en la bobina receptora y sólo la frecuencia de la señal es un asunto de interés. En MRS, se utiliza un bucle de alambre de 100 m de diámetro como antena transmisora/receptora para sondear agua en el subsuelo. Por lo tanto, la principal ventaja del método MRS, en comparación con otros métodos geofísicos, es que la medición superficial de la señal PMR de las moléculas de agua garantiza que este método solo responda al agua subterránea.
Una encuesta MRS típica se lleva a cabo en tres etapas. Primero, se mide el ruido electromagnético (EM) ambiental. Luego, se transmite un pulso de corriente eléctrica a través de un cable en la superficie del suelo, aplicando un campo EM externo al subsuelo. Finalmente, se termina el campo EM externo y se mide la señal de resonancia magnética. [4]
Tres parámetros de la señal MRS medida son:
Como ocurre con muchos otros métodos geofísicos, MRS depende del sitio. Los resultados de los modelos muestran que el rendimiento del MRS depende de la magnitud del campo geomagnético natural, la conductividad eléctrica de las rocas, el ruido electromagnético y otros factores.
SNMR se puede utilizar tanto en la exploración de petróleo como de agua, pero dado que el petróleo generalmente se encuentra a gran profundidad, el uso más común es en la exploración de agua. Con una resolución de profundidad de 200 metros, SNMR es la mejor manera de modelar acuíferos .