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SISMICIDAD

SISMICIDAD. Sismología como método de exploración. Sismología. Método desarrollado durante los años 50’s y 60’s por Maurice Ewing (Lamont) M.N. Hill (Cambridge University) R. Raitty y G. Shor (Scripps) Muy utilizado en la exploración petrolera. Reflexión sísmica - ecosondeo - perfiles.

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Presentation Transcript

  1. SISMICIDAD Sismología como método de exploración

  2. Sismología • Método desarrollado durante los años 50’s y 60’s por • Maurice Ewing (Lamont) • M.N. Hill (Cambridge University) • R. Raitty y G. Shor (Scripps) • Muy utilizado en la exploración petrolera

  3. Reflexión sísmica - ecosondeo - perfiles Sismología Refracción sísmica 2 métodos principales

  4. ABA ACA ACBA ACBCA Reflexión Sísmica Nos ayuda a conocer las profundidades del mar y el grosor y estructura de los estratos sedimentarios

  5. Ecosondeo • PDR (Precision Depth Recorder) • Ecosondas de baja frecuencia (3.5 KHz) • Frecuencias: • PDF 12 KHz • EBF 3.5 KHz • Perfiles de Reflexión 20-200 Hz (0.02-0.2KHz) • >FRECUENCIA >ATENUACIÓN >RESOLUCIÓN

  6. Técnicas Batimétricas • Expedición de Challenger (1872-1876) -1er levantamiento batimétrico sistemático • Descubren que el piso oceánico no es plano - mucho relieve • Buque Alemán Meteor (1920’s) – 1er levantamiento con ecosondeo • Los sonidos viajan mucho mejor a través del agua • velocidad = distancia/tiempo • SONAR (Sound Navigation and Ranging)

  7. Técnicas Batimétricas • 2da Guerra Mundial - U.S. Navy desarrolla aún más la tecnología SONAR • Conocimiento del enemigo • Conocimiento del océano • 1950’s - 1960’s - pulsos de onda corta de un solo rayo de alta frecuencia • Batimetría de “rayo ancho” • Los rayos de sonido se dispersan al llegar al fondo • Rango de profundidades

  8. Pulsos de onda corta de un solo rayo de alta frecuencia

  9. Técnicas Batimétricas • 1970’s - revolución en mapeo batimétrico con Batimetría de Rayo Múltiple “Multibeam” • Pulsos de sonido múltiples, enfocados, de alta frecuencia y onda corta • Batimetría de “Rayo Estrecho” o “Rayo Múltiple” • El Pulso de sonido se mantiene estrecho y enfocado hasta el fondo • Profundidades mucho más precisas • e.g., el Sea Beam tiene 16 rayos, Sea Beam 2000 tiene 121, Simrad EM120 tiene 191

  10. Pulsos de sonido múltiples, enfocados, de alta frecuencia y onda corta Un Gigabyte de datos por hora Un Gigabyte de datos por dia

  11. Covertura de Fondo y Densidad de Datos por Método Sondaleza Un rayo Rayos múltiples 1-2 K Sondeos por levantamiento 500 - 750 K Sondeos por levantamiento 400 millones – 1 billón Sondeos por levantamiento Image courtesy of NOAA & UNH

  12. N

  13. N

  14. Sistema para aguas someras

  15. Ejemplo Tomado de Oregon State University

  16. Muelle Pago Pago, Samoa Americana procesado a 1m por pixel Profundidad promedio en Metros

  17. Muelle Pago Pago, Samoa Americana procesado a 1m por pixel Probablemente los restos del Chehalis Profundidad promedio en Metros

  18. Algunas Aplicaciones de Mapeo

  19. Perfíl de Reflexión Sísmica

  20. Perfíl de Reflexión Sísmica Knoll Challenger Golfo de México sal múltiple

  21. Escarpe de Campeche segundos Golfo de México sedimento Basamento

  22. Perfiles de Reflexión Sísmica • Impedancia Acústica • Contraste de densidad • Reflectores • Fuentes de ondas sísmicas artificiales • TNT • Chispeadores • Pistola de aire • Etc.

  23. Refracción Sísmica Nos ayuda a conocer estructuras que se encuentran por debajo de los sedimentos y hasta la corteza y manto

  24. Curva Dromocrónica Tiempo que necesita la onda para llegar Distancia entre S y D

  25. receptores fuente Arreglo de hidrófonos agua sedimentos Capa 2 Capa 3 Discontinuidad Moho manto

  26. Ley de Snell sen V2>V1 sen i V1 r V2 En el caso de dos capas:

  27. Cuando i=ic r = 90° Fuente D ic i V1 h r B V2

  28. Curva Dromocrónica Tiempo que necesita la onda para llegar Distancia entre S y D

  29. Usando la ecuación de la recta: Onda directa Onda refractada

  30. y cuando t1 = t2 Ó:

  31. y resolviendo para h

  32. Curva Dromocrónica Onda refractada – gradiente 1/V2 Tiempo que necesita la onda para llegar Onda directa – gradiente 1/V1 Distancia entre S y D (x)

  33. 1/V4 1/V3 1/V2 Tiempo 1/V1 Distancia V1 < V2 < V3 < V4 En el caso de 4 capas

  34. Mecanismos Focales Dirección del deslizamiento de un sismo y la falla sobre la cual ocurre

  35. Rumbo echado Normal Vista de arriba Plano Auxiliar Inversa Plano de Falla Oblicua inversa Diagrama Esquemático de un Mecanismo Focal A Vista lateral B Superficie de La Tierra PF Profundidad Proyección del PF Plano auxiliar esfera focal T= tensión P = Compresión Modificado del USGS

  36. Volcanes del Holoceno Mecanismos focales Velocidades de la corteza 0 km 700 km -6000 m 0 5000 m Modificado de Thorsten Becker, 2004 profundidad de los focos topografía

  37. Mecanismos focales para la región de los Himalayas y Tibet G. Ekstrom

  38. Punto Distancia (metros) Tiempo (milisegundos) Punto Distancia (metros) Tiempo (milisegundos) 1 50 100 6 350 568 2 150 300 7 500 700 3 200 400 8 700 796 4 250 458 9 900 900 5 300 505 10 1100 1000 Obtenga el número de capas y la velocidad con que el sonido viaja a través de ellas a partir de los siguientes datos de refracción sísmica. Obtenga también el espesor de la primera capa. EJERCICIO

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