Sismica
Descripción del método
El principio básico de la sismología se basa en el tiempo de llegada de una señal que se ha generado por una fuente de energía y las ondas sísmicas resultantes que viajan a través de diferentes medios se reflejan y refractan de regreso a la superficie donde se detecta la señal resultante. Hay dos métodos sísmicos principales: refracción y reflexión, la reflexión sísmica se ha utilizado principalmente en la industria del petróleo y el gas para la exploración de hidrocarburos. Sin embargo, en los últimos años, los ensayos de reflexión de alta resolución a profundidades someras se han utilizado más comúnmente para arqueología, ingeniería civil y otras áreas. Por otro lado, la refracción sísmica se había utilizado principalmente en investigaciones de sitios de ingeniería.
Aplicaciones comunes
Modelos geologico-geofisicos del subsuelo
Profundidad de las capas base
Estratigrafía
Cálculo de las propiedades físicas de las rocas
Detección de cavidades
Estudios de sitio para construcción de rellenos, edificios, túneles, vías, etc.
Hidrogeología y exploración de aguas subterráneas.
Consideraciones, beneficios y limitaciones
La profunidad de investigacion depende de dos variables principalmente, la longitud del arreglo de los geofonos y la fuente de energia. Generalizando, la profundidad de penetracion para un estudio de refraccion sisimica es aproximadamente 1/5 de la longitud del arreglo de geofonos en superficie. Ademas, la tasa a la que la energia se disipa es r^2 lo cual hace necesario fuentes de energia grandes para profundidades mayores.
En el caso de estudios enfocados a obras civiles y perfil de velocidades de las ondas S en el subsuelo, se pueden utilizar métodos de ondas superficiales como lo es el método MASW, el cual es de gran eficacia y precisión.
El uso de explosivos puede considerarse en profundidades de investigación grandes, donde un martillo de 16 lb no genera la suficiente energía; la profundidad de investigación esperada para una fuente manual como lo es el martillo no supera los 20 metros.
La refracción sísmica requiere que las velocidades incrementen con la profundidad. Una capa de menor velocidad por debajo de una capa de mayor velocidad es invisible al método de refracción debido al ángulo de incidencia como lo describe la ley de snell.
Se pueden generar modelos 1D, 2D y 3D. siendo los modelos 1D utilizados unicamente para la refraccion sismica, las tomografias 2D usadas en ambos casos refraccion y reflexion; los modelos 3D son exclusivamente usados en ensayos de reflexion donde se hace un modelo detallado de las caracteristicas estructurales de las cuencas para definir trampas estratigraficas, fallas, limites entre las diferentes unidades sedimentarias lo cual esta enfocado en la exploracion de hidrocarburos.
