SISMICA

ELEMENTOS DE PROSPECCIÓN SÍSMICA – Alfonso Muñoz Martín

1. - INTRODUCCIÓN
En la prospección sísmica, las ondas sísmicas se propagan hacia el interior de la tierra y se
miden los tiempos de viaje de las ondas que regresan a la superficie después de sufrir refracción o
reflexión en límites geológicos presentes en el subsuelo. Estos tiempos de viaje se pueden convertir
en profundidades e,incluso, se puede cartografiar sistemáticamente la distribución en profundidad de
las superficies de interés geológico.
La prospección sísmica se comenzó a realizar en los primeros años 20. Representó un
desarrollo natural de los métodos sismológicos de los terremotos, establecidos ya desde hacía
mucho tiempo, en los cuales los tiempos de viaje de las ondas producidas en los terremotos seregistraban en observatorios simológicos, y eran utilizadas para deducir información de la estructura
interna de la tierra. La sismología proporciona información sobre las principales capas de la tierra, y
la medida de la velocidad de las ondas de los terremotos a través de las diferentes capas
proporciona importantes pistas sobre su composición y constitución. Del mismo modo, pero a una
escalamucho menor, la prospección sísmica proporciona una clara, e incluso una detallada imagen
de la geología subsuperficial. Esta herramienta indudablemente representa el método de prospección
geofísica más importante, tanto en términos de la cantidad de actividad prospectiva, como en el
amplio rango de sus aplicaciones.
Muchos de los principios de la sismología son aplicables a la prospecciónsísmica. Sin
embargo, esta última solamente se ocupa de la estructura del subsuelo hasta una profundidad de
varios kilómetros como máximo, y utiliza fuentes sísmicas artificiales como explosiones, cuyas
características de localización, ocurrencia y tipos de fuente están bajo el control directo del
geofísico, lo que no ocurre con los terremotos. La prospección sísmica también utiliza sistemas deregistro y técnicas de procesado e interpretación de los datos especializadas.
Los métodos sísmicos de prospección se aplican ampliamente a problemas de exploración
que involucran la detección y cartografía de límites subsuperficiales de geometría normalmente
simple. Los métodos son particularmente bien adecuados para la cartografía de secuencias
sedimentarias estratificadas, y por lo tanto, seaplican ampliamente en la búsqueda de petróleo y gas.
Los métodos están tan bien muy indicados en una escala menor, para la cartografía de capas
sedimentarias cercanas a la superficie, del nivel piezométrico y, en un contexto ingeniero,
investigaciones locales incluyendo la profundidad de los niveles rocosos. La prospección sísmica se
puede desarrollar en tierra o en mar, y se usa de un modo muyextensivo en prospección geológica
en el mar para la exploración de recursos situados bajo el mar.
En este capítulo se revisan los principios físicos en los que se basan los métodos sísmico un
nivel elemental, comenzando con una discusión sobre la naturaleza de las ondas sísmicas y
continuando sobre su modo de propagarse en el interior de la tierra, con especial referencia a la
reflexión yrefracción en las superficies situadas entre diferentes tipos de rocas. Para entender los
diferentes tipos de ondas sísmicas que se propagan a través del subsuelo lejos de una fuente sísmica,
es necesario considerar algunos conceptos elementales sobre el esfuerzo y la deformación.

2. - ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Cuando se aplican fuerzas externas a un cuerpo, se establecen dentro de el unasfuerzas
internas equilibradas. El esfue rzo es una medida de la intensidad de estas fuerzas internas
equilibradas. El esfuerzo, que actúa sobre cualquier área de cualquier superficie dentro del cuerpo,
se puede resolver en una componente normal de esfuerzo perpendicular a la superficie, y una
componente tangencial o de cizalla en el plano de la superficie.
En cualquier punto en un cuerpo...