Principios de Adquisición Sísmica y Funcionamiento del Sismógrafo

Adquisición de Datos Sísmicos y Fundamentos del Sismógrafo

Fase de Adquisición de Datos Sísmicos: Requisitos Esenciales

En la fase de adquisición de datos sísmicos se requiere, además de la planificación general, una serie de elementos y controles fundamentales para asegurar la calidad y precisión de la información:

• Conocimiento regional de la geología: Imprescindible para la correcta interpretación de los datos.
• Diseño y parámetros de grabación: Incluye la selección de la fuente de energía y los geófonos adecuados.
• Control instrumental: Verificación constante del equipo.
• Supervisión de la información grabada: Aseguramiento de la calidad de los datos en tiempo real.
• Optimización de los parámetros de grabación: Ajustes continuos para mejorar la señal.
• Control de daños a terceros: Gestión de impactos ambientales y sociales.
• Diseño de logística operacional: Planificación eficiente de los recursos y movimientos.
• Control y almacenamiento de explosivos: Si aplica, siguiendo estrictas normas de seguridad.
• Supervisión del levantamiento topográfico: Precisión en la ubicación de los puntos de registro.
• Envío de cintas al centro de procesamiento: Gestión segura y oportuna de los datos brutos.
• Control y aprobación de facturas: Aspectos administrativos y financieros.

Asimismo, es crucial la determinación de la propagación de velocidades de ondas sísmicas, un elemento indispensable para la conversión al dominio de profundidades, independientemente del dominio del tiempo.

Ubicación y Emplazamiento de Geófonos: Consideraciones Críticas

En cuanto a la ubicación y emplazamiento de los geófonos, siempre se debe seguir la dirección de la plomada (siempre vertical). Si se realiza de forma inadecuada, se producen los siguientes efectos negativos:

1. Atenuación de las ondas sísmicas: Reducción de la intensidad de la señal.
2. Distorsión del frente de onda: Alteración de la forma original de la onda.
3. Incremento del nivel del ruido: Aumento de las interferencias no deseadas.

Velocidad de Referencia y Correcciones Estáticas en Sismografía

Se necesita, además, una velocidad de referencia. Cuando existen registros de pozos, la velocidad de referencia se calcula a través de un estudio de velocidades, graficando valores de velocidad promedio en función de la profundidad por debajo del nivel de referencia.

También deben realizarse correcciones estáticas, ya que la superficie del terreno no es completamente plana y el medio donde se propagan las ondas no es completamente isotrópico debido a las variaciones superficiales. Es necesario llevar a cabo estas correcciones estáticas, las cuales tienen dos propósitos fundamentales:

• Referir los tiempos de grabación a un plano imaginario de altura constante, conocido como datum, el cual se considera que tiene altura cero.
• Sustraer los tiempos de retardo causados por las irregularidades superficiales.

En esta etapa, es necesario revisar todo el equipo utilizado, a fin de que cumpla con todos los requerimientos especificados por el fabricante, asegurando así la fiabilidad de los datos.

Fundamentos del Sismógrafo: Principio del Péndulo

El sismógrafo es un aparato de variado diseño y construcción empleado para medir y registrar las vibraciones terrestres, ya sean a niveles someros o profundos. Estas vibraciones pueden ser producidas por fenómenos naturales (como terremotos), explosiones inducidas intencionalmente (como en exploraciones sísmicas) o por perturbaciones atmosféricas (como en el caso de disparos de artillería).

Su elemento principal consiste en un dispositivo muy balanceado o en suspensión que puede oscilar con gran sensibilidad bajo el impulso de vibraciones externas. En un extremo, este dispositivo lleva una plumilla que registra sobre un papel especial las oscilaciones. El papel está dispuesto sobre un elemento que gira, accionado por un mecanismo de relojería. El tipo más elemental de sismógrafo se basa en el péndulo simple.

La relación entre el movimiento de la tierra y el del péndulo o resorte depende de la relación entre el periodo natural del instrumento y el periodo del movimiento comunicado, así como del amortiguamiento del sistema.

Cuando el periodo natural del sismógrafo es el mismo o muy próximo al periodo del suelo que lo acciona, se produce una resonancia que aumenta significativamente la amplitud de la respuesta. Dado que las bandas de frecuencias en las que se producen las resonancias son limitadas, es necesario sincronizar la longitud del péndulo o la constante del resorte y la masa con el rango de frecuencia de interés. Utilizando el principio del péndulo, es posible sincronizar el movimiento del sismógrafo para obtener mediciones precisas.