PROSPECCION SISMICA DE REFRACCION 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. Página 1
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PROSPECCION SISMICA DE REFRACCION
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.
SOLUCION:
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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.
Calculo del tiempo de llegada:
t c=2 ,753(seg)
Como siguiente paso calculamos la distancia:
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xc=3,453(km)
Y para el manto tenemos:
t c=10 ,135 (seg )
Y su distancia será:
xc=35.994 (km)
La grafica directa de onda será entonces:
Debemos probar para distintos valores de X entonces:
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t 1=4,572 (seg )
t 2=7 ,350(seg)
t 3=10,127 (seg)
t 4=12,905 (seg )
t 5=15,683 (seg )
Procedemos a graficar los puntos:
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b) Dibujando el gráfico distancia-tiempo para la onda directa y las ondas refractadas.
Distancia (km) 10 20 30 40 50
Tiempo (s) 4,572 7,35 10,127 12,905 15,683
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Distancia vs Tiempo
Distancia (km)
Tiem
po (s
)
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.
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SOLUCION: De la tabla obtenemos los datos.
GEOFONO X t
1 15 7
2 30 14
3 45 22
4 60 27
5 75 32
6 90 36
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7 105 40
8 120 43
9 135 47
10 150 50
11 165 54
12 180 57
El primer tiempo de la figura se ve que es:
T 1=14 (mseg )=1400 (seg )
T 2=8 (mseg )=800 (seg )
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T 3=16 (mseg )=1600 (seg )
Para la velocidad 0:
Vo=2,000(m /ms)
Para la velocidad 1:
V 1=3,125(m /ms)
Para la velocidad 2:
V 2=4,170(m /ms)
Calculo de las alturas:
h1=18,220 (m)
Calculo del espesor de la capa 2.
h2=18 ,878 (m)
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Son dos capas y el espacio semi al infinito.
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.
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SOLUCION:
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Calculo de la altura 1:
Con la velocidad 0:
Vo=2 ,100(m /ms)
Con la velocidad 1:
V 1=1,625(m /ms)
Tiempo:
t=9(ms)
Busamiento=32,62 °
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Calculo del espesor de la capa 1:
h1=9,41(m)
Calculo de la altura 2:
Velocidad:
Vo=1,82(m /ms)
Velocidad 1:
V 1=4,286(m /ms)
Tiempo:
t 1=12(ms)
Calculo del espesor de la capa 2:
h2=12,06 (m)
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Problema 4. FALLAS GEOLOGICA
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) Situar aproximadamente la falla.b) Indicar cuáles son el bloque levantado y el hundido.c) Calcular su salto.d) Dibujar el corte geológico a escala.
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SOLUCION:
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El salto será:
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Para:V 2=5000(m /s)
s=120(m)
Problema 4. MÚLTIPLES CAPAS
Con los datos de una prospección local de sísmica de refracción registrados en 16 canales. Calcular:
a) Dibujar el gráfico distancia-tiempo para la onda directa y las ondas refractadas.
b) Numero de capas.c) Velocidad de cada capa.d) Espesor de las capas.