On the estimation of the maximum depth of investigation of transient electromagnetic soundings: the case of the Vizcaino transect, Mexico

ResumenProbamos un método propuesto en la literatura para estimar la profundidad máxima de investigación (PMI) de sondeos electromagnéticos transitorios (TEM) de bobina central con datos del transecto Vizcaíno; un perfil de 38 sondeos TEM que cruza la península de Baja California. Se confirma la validez de esta técnica al comparar la PMI con la interfase más profunda de 16 modelos estratificados. En estos sondeos, todos ellos localizados en la cuenca Vizcaíno, los datos medidos no están afectados por polarización inducida. Los modelos indican la presencia de un conductor buzante interpretado como una zona de intrusión salina con una gran extensión lateral de más de 70 km. Los otros 22 sondeos, localizados sobre rocas ígneas y metamórficas, muestran cambios en la polaridad de los voltajes que indican la presencia de efectos de polarización inducida. Los modelos estratificados Cole-Cole de estos sondeos sugieren una disminución importante en la PMI. Esto es confirmado al analizar el comportamiento en profundidad de las densidades de corriente. También se analiza el nivel de ruido de un conjunto de datos que comprende cerca de 2000 voltajes de tiempo tardío de aproximadamente 400 sitios TEM adquiridos en el noroeste de México. No se encontró una diferencia entre los niveles de ruido estacionario de invierno y verano, posiblemente debido a que prácticamente no hay tormentas eléctricas en esta parte de México.

We test an approach proposed in the literature for estimating the maximum depth of investigation (MDI) of in-loop transient electromagnetic soundings (TEM) with data from the Vizcaino transect, a profile of 38 TEM soundings crossing the Baja California peninsula. The validity of this approach is confirmed by comparing the MDI with the deepest interface of 16 stratified models. In these soundings, all located over the Vizcaino basin, the measured data are not affected by induced polarization. The models indicate the presence of a dipping conductor interpreted as a zone of seawater intrusion with a large lateral extension of over 70 km. The remaining 22 soundings, located over igneous and metamorphic rocks, show reversals in the voltage polarity, indicating the presence of induced polarization effects. The layered Cole-Cole models for these soundings suggest a significant decrease in the MDI. This is confirmed by analyzing the depth behavior of the subsurface current densities. We further analyze the noise level of a data set comprising close to 2000 late-time voltages of about 400 TEM sites acquired in northwestern Mexico. No difference was found between the stationary noise levels of winter and summer, presumably because near thunderstorms are practically absent in this part of Mexico.