Resumen Prospección Sismica

Resumen de la 2ª Unidad
Reflexión
La técnica de reflexión se basa en la primera Ley de Snell que establece que:

Cuando un frente de onda llega a un contacto entre dos capas de diferentes velocidades, parte de la energía es reflejada propagándose e el medio incidente. Este fenómeno tiene lugar en cualquier contacto si se cumple la condición de que exista un contraste de velocidades.FIGURA 1 .- Diagrama de una trayectoria reflejada en el punto B , partiendo de A y detectada en C. En el caso de la exploración sismológica si se genera un movimiento sísmico en el punto A en la superficie, una de las múltiples trayectorias llegará al punto B, generándose una onda reflejada con un ángulo r , igual al ángulo incidente i , que se propagará hacia la superficie para ser detectadapor un sismodetector colocado en el punto C, a una distancia X del punto de impacto A..
El tiempo total de la trayectoria queda definido por el tiempo transcurrido para recorrer la distancia AB y la distancia BC, con una velocidad promedio de propagación V , entre la superficie y la profundidad Z.
En el caso de capas paralelas:

Las velocidades de propagación no se pueden obtenerdirectamente utilizando los valores
de los tiempos totales de las ondas reflejadas que se han registrado, sin embargo si se
grafican los valores de los tiempos y las distancias correspondientes para cada punto de
detección de los reflejos se obtiene una línea recta.

FIGURA 2.- Gráfica T2 - X2 de una capa reflectora.

La ecuación se cumple para cualquier número de capas, pero enla práctica resulta complicado porque se necesitan bastantes puntos de registro para definir adecuadamente la línea recta de la cual se obtiene la velocidad, lo que normalmente no se tiene sino solo para capas muy profundas en los que los tendidos son del orden de la profundidad, o que se diseñen con el objetivo específico de obtener las velocidades de las capas reflectoras, debido a que amayor distancia las trayectorias son más inclinadas y pueden ser afectadas por variaciones locales de la velocidad, además de que no se puede asegurar que la interfase sea plana.

Geometría y características de las ondas reflejadas en capas inclinadas.

Cuando las capas presentan echado o inclinación con respecto a la superficie, los tiempos de trayectoria de las ondas no puedencorrelacionarse directamente con la profundidad, porque la distancia recorrida por la onda aumentará o disminuirá según se propague pendiente abajo o hacia arriba, con respecto a la distancia superficial a la que se encuentre cada sismodetector del punto de impacto
Debe tenerse presente que los ángulos incidente y de reflexión se miden con respecto a la normal a la capa reflectora, por lo que si presentaalguna inclinación, el ángulo de echado va a influir en la distancia recorrida por las trayectorias y en la profundidad correspondiente.
El ángulo de echado de la capa representa una incógnita adicional a la profundidad, por lo que para resolver el caso de capas inclinadas es necesario medir los tiempos de las trayectorias a dos sismodetectores, para disponer de dos ecuaciones que seresolverán de manera simultánea.
La representación geométrica del caso de una capa inclinada. Puede simplificarse utilizando el concepto de “punto imagen”, que consiste en situar un punto virtual simétrico al plano del contacto que represente el punto de impacto, como se muestra en la figura 3.

FIGURA .- 3 .- Geometría de ondas reflejadas en una capa inclinada.
De la figura se puede establecer queel tiempo total de la trayectoria de la onda reflejada en B y detectada en C es :
pero
de acuerdo a la Ley de los cosenos :

Substituyendo resolviendo y elevando al cuadrado ambos miembros, se tiene :

procediendo de forma similar para la trayectoria reflejada en el punto D y detectada en E :

restando (1) de (2) :

dividiendo ambos miembros entre y substituyendo por...