Sismica de Reflexion
¿Que es la reflexion sismica?
La reflexión sísmica es un método de exploración geofísica que proporciona información sobre la estructura subterránea del fondo marino. El principio general consiste en enviar ondas acústicas generadas artificialmente por la columna de agua y hacia el fondo marino, donde las diferentes estructuras y objetos dentro de la corteza terrestre reflejan esta energía de acuerdo con su impedancia acústica.
Estas ondas de energía reflejadas se registran mediante hidrófonos y los datos se procesan para producir una representación visual del subsuelo del lecho marino. Los métodos de reflexión sísmica 2D, utilizados para el perfilado del subfondo de alta resolución, producen secciones transversales verticales individuales, mientras que los métodos de reflexión sísmica 3D revelan la geometría tridimensional de las estructuras geológicas hasta kilómetros de profundidad con una resolución de decenas de metros. Se pueden lograr resoluciones ultra altas para profundidades menores utilizando los sistemas de perfilado Chirp.
El método de reflexión sísmica proporciona imágenes de la más alta resolución de la estructura de la corteza y Moho. Hay dos razones para esto. La primera razón es que este método utiliza datos densamente registrados de tomas muy próximas y registradores sísmicos (geófonos). La segunda razón es que el método de reflexión sísmica utiliza energía sísmica de alta frecuencia (20–50 Hz) que resuelve características tan delgadas como 50–100 m. Si bien depende de un modelo de velocidad preciso para el procesamiento de datos, la reflexión sísmica tiene el potencial de obtener imágenes de la corteza con mucha más resolución que con la refracción.
Los metodos sismicos (incluidos el método sísmico de canal único y sísmico multicanal) es uno de los métodos más efectivos para la identificación y predicción de hidrato de gas submarino. Desempeña un papel clave en el descubrimiento del hidrato de gas submarino. Las marcas de identificación son principalmente los reflectores de simulación de fondo, la velocidad, la anomalía de amplitud y la variación con desplazamiento. Los métodos sísmicos dependen de las velocidades de la energía acústica en los materiales terrestres. En consecuencia, se producen un pulso corto de energía sísmica y el registro permanente de la llegada del pulso sísmico en ubicaciones distantes, con intervalos de tiempo después del instante del pulso determinados con una precisión de milisegundos.
Algunos tipos de explosivos o el impacto de una masa proporcionan la energía que es detectada por sismómetros sensibles que funcionan con amplificadores electrónicos y un registrador adecuado. La teoría de las ondas del tiempo de viaje, la reflexión, la absorción, la difusión y la refracción son aplicables a la interpretación sísmica y se involucran principios bastante diferentes a los métodos «potenciales» que incluyen técnicas de gravedad, magnéticas y eléctricas.
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Definicion: ¿Que es Prospeccion Sismica?
El estudio sísmico o método de prospección sísmica investiga las estructuras subterráneas, particularmente las que están en relación con la exploración de petróleo, gas natural y depósitos minerales. Esta técnica se basa en establecer el intervalo de tiempo que transcurre entre el inicio de una onda sísmica en un punto de disparo seleccionado (el lugar donde una explosión genera ondas sísmicas) y la llegada de impulsos reflejados o refractados a uno o más detectores sísmicos.
Las pistolas de aire sísmico se utilizan comúnmente para iniciar las ondas sísmicas. Esta técnica ha reemplazado en gran medida la práctica de hacer explotar dinamita bajo tierra. También se pueden emplear vibradores eléctricos o pesos que caen (golpeadores) en sitios donde una explosión subterránea podría causar daños, por ejemplo, donde hay cavernas. Al llegar a los detectores, se registra la amplitud y el tiempo de las ondas para dar un sismograma (registro de las vibraciones del suelo). El método de prospección sísmica maneja la reflexión o refracción de ondas de sonido de en los cambios de material del terreno para fijar los diferentes estratos geológicos siendo uno de los más viejos métodos geofísicos. El levantamiento sísmico es una forma de levantamiento geofísico que tiene como objetivo medir las (geo-) propiedades de la tierra por medio de principios físicos (-físicos) como el magnético, teorías eléctricas, gravitacionales, térmicas y elásticas. Se basa en la teoría de la elasticidad y, por lo tanto, intenta deducir las propiedades elásticas de los materiales midiendo su respuesta a perturbaciones elásticas llamadas ondas sísmicas (o elásticas).
Aplicaciones de la Prospeccion Sismica de reflexion
- Su aplicación más frecuente es para los proyectos de infraestructuras donde los patrimonios mecánicos del subsuelo se ponen en claro, por ejemplo, la profundidad de la roca madre.
- Utiliza la reflexión o refracción de ondas de sonido de en los cambios de material del terreno para determinar los diferentes estratos geológicos siendo uno de los más antiguos métodos geofísicos.
- Investigación sobre contaminantes inorgánicos.
- Determinación de las condiciones geológicas e hidrológicas.
- Investigación del pozo.
- Topografía arqueológica.
- Parques eólicos y exploración fotovoltaica.
- Exploración de minerales.
Ventajas de la Prospeccion Sismica de Reflexion
La prospección sísmica de reflexión es una herramienta de investigación poderosa, ya que con ella se puede inspeccionar con buena resolución desde los primeros metros del terreno hasta varios kilómetros de profundidad. Así, para la sísmica profunda se utilizan fuentes de energía muy potentes (explosivos o camiones vibradores).
- – La adquisición, procesamiento e interpretación son relativamente rápidos y sencillos.
- – Es un método barato tanto por el equipo de adquisición de datos como por el procesamiento.
- – No requiere el uso de filtros espaciales, ni técnicas de cobertura múltiple.
- – La determinación de las velocidades es bastante sencilla.
- – La identificación de las ondas de interés es sencilla porque son las primeras llegadas.
Metodos Sismicos Geofisica
Los métodos sísmicos son los estudios geofísicos más comúnmente realizados para investigaciones de ingeniería. La refracción sísmica proporciona a los ingenieros y geólogos los datos geológicos más básicos a través de procedimientos simples con equipo común. Cualquier vibración mecánica es formada por una fuente y recorre al lugar donde se nota la vibración. Estas vibraciones son ondas sísmicas. La vibración es simplemente un cambio en el estado de estrés debido a una perturbación. La vibración proviene en todas las direcciones que soportan el desplazamiento. Esta pasa sencillamente de un medio a otro y de sólidos a líquidos o gases y inversamente. Un vacío no puede soportar ondas vibratorias mecánicas, mientras que las ondas electromagnéticas pueden transmitirse a través de un vacío. La dirección de viaje se llama rayo, vector de rayo o trayectoria de rayo. Dado que una fuente produce movimiento en todas las direcciones, el lugar de las primeras perturbaciones formará una capa esférica o un frente de onda en un material uniforme.
Hay dos clases principales de ondas sísmicas: ondas corporales, que atraviesan el volumen de un material; y, ondas superficiales, que existen sólo cerca de un límite. Un método de prospección geofísica basado en el hecho de que las velocidades de transmisión de las ondas de choque a través de la Tierra varían con las constantes elásticas y las densidades de las rocas por donde pasan las ondas. El principio básico de todos los métodos sísmicos es la generación controlada de ondas elásticas por una fuente sísmica con el fin de obtener una imagen de la subsuperficie. Las ondas sísmicas son pulsos de energía de deformación que se propagan en sólidos. Los estudios de reflexión sísmica han revelado una correspondencia bastante cercana entre los intervalos de producción de fluidos geotérmicos y las zonas pobres en reflexión en los perfiles de reflexión.
La falta de reflejos en las zonas productoras probablemente se deba a la reducción de la porosidad debido a la alteración hidrotermal, que puede haber borrado la estratificación de impedancia acústica original en las zonas productoras.
Una situación más o menos similar ocurre en el caso del campo geotérmico East Mesa, donde se encuentran zonas de pobre reflexión asociadas con zonas productoras. Sin embargo, la falta de reflejos en este caso se ha explicado debido a la reducción de la porosidad debido a la alteración hidrotermal y la fracturación extensiva de rocas en la zona de alta temperatura que resulta en la dispersión de la energía sísmica.
¿Que es el Metodo sismico de reflexion?
El método sísmico de reflexión está basado en las reflexiones del frente de ondas sísmico sobre las distintas interfaces del subsuelo. Estas responden, al igual que en la refracción, a contrastes de impedancia que consecutivamente se relacionaran con las distintas capas geológicas. El principio general del método de reflexión sísmica es que las ondas sísmicas de compresión generadas artificialmente (conocidas como ondas P) viajan hacia la Tierra, donde se reflejan en los límites geológicos y luego regresan a la superficie para ser registradas. Una técnica para obtener datos de reflexión de un pliegue se denomina método de compensación común o recopilación de compensación común (COG).
En el rango de distancia de desplazamiento óptimo, las llegadas reflejadas y refractadas se aislarán en el tiempo. Teniendo en cuenta que no se muestran escalas cuantitativas como distancias o velocidades, y los modos de onda son distintos en cada sitio. Por lo tanto, es necesario realizar pruebas para establecer la existencia y ubicación de la ventana de compensación óptima. Una vez seleccionada la distancia de compensación óptima, la fuente y el receptor se mueven por la superficie. Tenga en cuenta que la cobertura del subsuelo es una vez y no existe ninguna disposición para la cancelación de ruido.
¿Que es el metodo sismico de reflexión en geofisica?
La sismología mediante reflexión (o reflexión sísmica) es una técnica de exploración geofísica que utiliza los principios de la sismología para estimar las propiedades del subsuelo haciendo uso de ondas sísmicas reflejadas. El método requiere una fuente de energía sísmica controlada, como dinamita/Tovex una pistola de aire especial o excitador sísmico, El método de reflexión sísmica utiliza ondas sísmicas con trayectorias casi verticales para detectar contrastes de impedancia dentro de la corteza y el manto superior. El método de reflexión sísmica proporciona imágenes de la más alta resolución de la estructura de la corteza y Moho.
Las imágenes de reflexión sísmica muestran una gran diversidad, pero la característica más persistente es una corteza altamente reflectante que está sustentada por un manto superior sísmicamente transparente. La corteza reflectante se debe en gran parte a la estratificación litológica y la deformación por cizallamiento en la corteza, y el Moho se correlaciona con la terminación de esta característica en los registros sísmicos.
En algunos casos, el Moho se representa como una zona estrecha de reflejos de gran amplitud. De ahí que se haya acuñado el término «reflexión Moho» para distinguir esta observación de la refracción Moho. Los fuertes reflejos sísmicos que se encuentran en la corteza continental extendida se explican cómo zonas de cizallamiento anastomosantes. Particularmente cerca de la profundidad del Moho, una fuerte energía reflejada puede deberse a intrusiones máficas y ultramáficas.
¿Que es la Energia Sismica?
La Energia Simica, es energía que viaja a través de la tierra y se registra en sismógrafos. La mayor parte de la energía sísmica es liberada por terremotos causados por la fractura por cizallamiento a lo largo de una falla tectónica. Las fuerzas que actúan en la fuente se describen mediante un «par doble», como se muestra en la figura 5.25, donde las fuerzas cortantes están presentes paralelas y perpendiculares al plano de falla. Además de este modelo clásico, las fuentes sísmicas como explosiones o implosiones pueden liberar energía isotrópica, es decir, energía que es igual en todas las direcciones. Una fuente isotrópica de este tipo no tiene líneas nodales que separen los campos de compresión y extensión.
Al monitorear las pruebas nucleares, las diferencias en el patrón de radiación entre los terremotos tectónicos y las explosiones son un criterio importante para la distinción de los dos tipos de eventos. Esa parte de la energía potencial liberada durante un terremoto, una explosión u otro tipo de fuente sísmica que se convierte en ondas sísmicas elásticas que se propagan lejos de la fuente a través de la Tierra y provocan movimientos vibratorios del suelo.
Caracteristicas de la reflexion sismica
- Está tiene la función de generar ondas sísmicas y calcular el tiempo que le toma a las ondas recorrer desde el principio, reflejarse en la interface y ser detectadas por un conjunto de detectores ubicados en la superficie del terreno.
- El método sísmico de reflexion se desplegó en la década de los 50´s y fue muy acomodado en la industria petrolera antes de las innovaciones tecnológicas logradas por los métodos de reflexión.
- Este método tiene grandes excelencias de aplicación, en sitios donde las suspensiones o permutaciones de formación están muy próximos a la superficie.
- La sección debe ser interpretada sin ningún enigma, considerando las pertinentes interpretaciones geológicas.
- Es de suma importancia la obtención de fracciones distancia-profundidad a partir de la sección sísmica distancia-tiempo, debido a que el asunto de los datos puede generar reflexiones que no pertenezcan a la geología.
Coeficiente de Reflexion Sismica
Es una medida que representa la cantidad de onda expresada por una discontinuidad de impedancia en el medio de transmisión. Es similar a la relación entre la amplitud de la onda reflejada y la onda incidente, cada una expresada como fasores.
La relación entre la amplitud del desplazamiento de una onda reflejada y la de la onda incidente; efectividad. La relación se obtiene resolviendo ecuaciones de condiciones de contorno que expresan la continuidad del desplazamiento y la tensión en el límite. El coeficiente de reflexión de incidencia normal en una interfaz que separa los medios de densidades. Un coeficiente de reflexión negativo implica inversión de fase, que una compresión se refleja como una rarefacción. Cuando el desplazamiento se mide con respecto a un sistema de coordenadas fijo en el espacio (por ejemplo, si positivo significa desplazamiento hacia abajo), los signos difieren de este. En el caso más general de una onda plana incidente en ángulo, se pueden generar tanto ondas P y S reflejadas como ondas P y S transmitidas. El coeficiente de reflexión de intensidad a se define como la relación entre la intensidad de la onda reflejada y la onda incidente (transmitida). Un «emparejamiento» de impedancia (sin reflexión) proporciona un acoplamiento eficiente de la energía del sonido de un medio a otro.
Diferencias entre refraccion y reflexion sismica
La refracción sísmica se explota en geología de ingeniería, ingeniería geotécnica y geofísica de exploración. Los recorridos de refracción sísmica (líneas sísmicas) se realizan utilizando una serie de sismógrafos o geófonos y una fuente de energía. Los métodos dependen del hecho de que las ondas sísmicas tienen diferentes velocidades en diferentes tipos de suelo o roca. Las ondas se refractan cuando cruzan el límite entre diferentes tipos (o condiciones) de suelo o roca. Los métodos permiten determinar los tipos generales de suelo y la profundidad aproximada a los límites de los estratos o al lecho rocoso.
Mientras que en la reflexión sísmica esta muestra que es un método de exploración geofísica que utiliza los principios de la sismología para estimar las propiedades del subsuelo de la Tierra a partir de ondas sísmicas reflejadas. El procedimiento requiere una fuente de energía sísmica intervenida, como dinamita o explosión Tovex, una pistola de aire especializada o un vibrador sísmico. La sismología de reflexión es similar al sonar y la eco localización.
La refracción es método geofísico se basa en medir los tiempos de llegada de las ondas sísmicas refractadas por las interfaces entre las capas de tierra, caracterizadas por diferentes velocidades de propagación. La fuente de energía está figurada por un impacto en la superficie. La energía se transfiere desde el «punto de disparo», que viaja tanto rectamente en la capa superior (llegadas directas) como hacia abajo y de lado a lo desarrollado de las capas a una rapidez mayor (llegadas refractadas), para después regresar al plano, donde se mide a través de la expansión de geófonos.
Mientras que la reflexión es estudio geofísico se basa en el control de los tiempos de viaje de acceso / salida de las ondas sísmicas transmitidas desde la superficie y reflejadas hacia la superficie de los horizontes geológicos con diferentes particulares. La energía transmitida solo se refleja cuando hay un contraste de impedancia acústica (el producto de la velocidad x la densidad del material) entre dos capas superpuestas. El grado del contraste en la impedancia acústica entre las dos capas determina la amplitud de la señal reflejada, que se calcula en la superficie gracias a la transmisión de geófonos de alta clonación (40 Hz, 100 Hz). Como lo es el caso de la refracción sísmica, la energía es originada por un «detonación» o impacto en la superficie.
Fuentes
- Yilmaz, O. 1987. Seismic Data Analysis.
- Reynolds, J. 1997. An introduction to Applied and environmental geophysics.
- Gayá, M. A. 2006. Procesado de Sísmica de Reflexión Superficial en el Complejo Turbidítico de Ainsa (Huesca), Tesis de maestría, Universitat Politècnica de Catalunya.