Instrumental sísmico

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Cátedra de Geofísica Aplicada Tema 13 Instrumental Sísmico y Medioambiente

INSTRUMENTAL SÍSMICO
Ya sea que se trabaje en prospección sísmica con el método refracción o bien con el de reflexión, que se verá en los siguientes temas, se requiere de alguna fuente de energía artificial, de receptores o sismómetros apropiados y de un sismógrafo donde grabar y eventualmente graficar los datos a finde controlar su calidad. En general el equipamiento de sísmica de refracción es más sencillo que el necesario para la adquisición de campo de la sísmica de reflexión, sobre todo si ésta tiene objetivos que no son someros. Veamos sucintamente las alternativas de instrumental sísmico en tierra y mar. FUENTES DE ENERGÍA: Fuentes impulsivas: Cualquiera sea el tipo de fuente, las impulsivas secaracterizan por generar una forma de onda u ondícula (wavelet) de fase mínima, llamada así porque tiene un adelanto de fase: es asimétrica, ya que está más cargada de energía en la proa de la forma ondulatoria, como se ve en la parte izquierda de la ilustración. Si el trabajo es somero y no se requiere de mucha energía, puede recurrirse a fuentes por caídas de pesos, desde una maza de unos 5 a 7 kg sobreun disco metálico grueso, hasta bochas metálicas de más de medio metro de diámetro cayendo de una altura de uno a tres metros. Actualmente existen dispositivos de aceleración del peso en caída, denominados golpeadores (thumpers), muy utilizados en sísmica de refracción. Aquí, ejemplos ilustrativos.

Pero cuando se necesita mayor energía pueden utilizarse explosivos plásticos (cartuchos con lamezcla explosiva de nitroglicerina, nitrato de amonio, etc. y detonadores eléctricos a base de fulminato de mercurio) y
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es conveniente realizar un pozo por debajo de la capa meteorizada (weathering), lo que obedece a motivos ambientales así como de eficiente propagación de la energía. A veces, antiguamente, sedetonaban cargas en superficie, lo que por seguridad y medioambiente ya no se hace. La perforación se hace con equipos montados sobre camiones, que se rebaten durante el transporte, con capacidad de 100 ó más metros de profundidad (fotografía superior izquierda) o bien con equipos portátiles (para mucho menor profundidad) en zonas de difícil accesibilidad (imagen inferior izquierda). Allí se baja elexplosivo, con un cable hasta el disparador (blaster), y esto da lugar a una onda impulsiva, como se ve en las fotografías a la derecha, donde el soplado al aire debería ser mucho menor que el aquí mostrado, tanto por razones de aprovechamiento de la energía en subsuelo como de riesgo laboral, cosa que se logra tapando y apisonando adecuadamente el pozo luego de colocada la carga.

También puederecurrirse al sistema de Pozos Múltiples: varios pozos adyacentes perforados a poca profundidad (esquema adjunto), que en conjunto pueden tener menor costo que uno profundo y algunas veces permite resultados comparables. Es una alternativa empleada cuando se recurre a las perforadoras portátiles o en afloramientos de roca dura. Una variante superficial actualmente poco usada es el cordóndetonante, una soga con material explosivo que se extiende una cierta cantidad de metros sobre la superficie, en forma lineal o circular. Otro tipo de fuente impulsiva son los dinos (dinoseis), muy empleados entre 1970 y 1980 pero hoy prácticamente en desuso. Provocan una explosión de gas (una mezcla de propano y oxígeno, análoga a la de un motor de combustión interna) dentro de un tanque apoyado en elterreno, como se ilustra a la derecha.

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En el mar desde 1964 mayoritariamente se utilizan cañones de aire (air guns), sumergidos a los lados o a popa del barco, que generan un salida brusca de aire comprimido hacia el medio ácueo para provocar el pulso sísmico omnidireccional, como se ve en la primera ilustración...
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