Sísmica de Refracción
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA
Problema 1. MODELO SIMPLE DE LA CORTEZA CONTINENTAL Y MANTO SUPERIOR En base a la Figura 1 que muestra un modelo sencillo de la corteza continental y el manto subyacente, con tres capas horizontales. Calcular: a) Calcular a qué distancia de la fuente (F) aparecerán las primeras llegadas refractadas críticamente en el basamento (Pg) y en el manto (Pn) respectivamente. b) Dibujar el gráfico distancia-tiempo para la onda directa y las ondas refractadas.
Figura 1: Modelo sencillo de corteza continental.
Solución:
a)
Calcular a qué distancia de la fuente (F) aparecerán las primeras llegadas refractadas críticamente en el basamento (Pg) y en el manto (Pn) respectivamente.
Como siguiente paso calculamos la distancia:
Y para el manto tenemos:
Su distancia será:
Debemos probar para distintos valores de X entonces:
b) Graficamos los puntos:
Problema 2: PROSPECCIÓN SÍSMICA DE REFRACCIÓN En una prospección local de sísmica de refracción con maza, llevada a cabo con un dispositivo de 12 canales, se han obtenido las siguientes trazas (Figura 2). Los canales estaban colocados equidistantes entre sí 15 m, y el primer canal estaba a la misma distancia de la fuente de energía. Hallar cuántas capas pueden detectarse, y calcular sus Vp y los espesores de las capas superiores.
Solución: Tabla
Grafico
Problema 3: CAPAS INCLINADAS La Figura 3 muestra las gráficas distancia-tiempo, o dromocronas, de un perfil de sísmica de refracción que se invirtió, es decir, que se repitió dos veces, poniendo la fuente de energía cada vez en uno de los extremos del dispositivo. Calcular: a) El buzamiento de las capas y el espesor de la capa superior en los extremos izquierdo y derecho del perfil. b) Comprobar que los espesores y el buzamiento obtenido son mutuamente coherentes.
Figura 3. Domocromas de una sísmica de refracción en ambas direcciones. Solución:
Problema 4 Falla Geológica La Figura 4 muestra la dromocrona correspondiente a un contacto entre cobertura sedimentaria y el basamento, que está afectado por una falla geológica vertical. Se debe estimar: a) b) c) d)
Situar aproximadamente la falla. Indicar cuáles son el bloque levantado y el hundido. Calcular su salto. Dibujar el corte geológico a escala.
Figura 4. Domocromas obtenidas de un perfil de sísmica de refracción.
Solución:
Problema 5. MÚLTIPLES CAPAS Con los datos de una prospección local de sísmica de refracción registrados en 16 canales. Calcular: a) b) c) d) e)
Dibujar el gráfico distancia-tiempo para la onda directa y las ondas refractadas. Numero de capas Velocidad de cada capa Espesor de las capas Dibujar un corte geológico a escala.
NUMERO DISTANCIA TIEMPO GEOFONO (m) (ms) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15
3 6 9 12,1 15 18 21,5 24 26,5 29,5 32 36 39 42 45 48
3,85 7,8 11,85 15,8 17,5 19,7 21,8 23,55 25 26 26,8 28,1 28,5 29 29,5 30
Solución: Graficando la anterior tabla
Se puede observar que son cuatro rectas por lo que se concluye que son tres capas Las velocidades serán:
