La refracción sísmica es un principio geofísico regido por la Ley de Snell . Se utiliza en los campos de ingeniería geológica, ingeniería geotécnica y geofísica de exploración. Las poligonales de refracción sísmica (líneas sísmicas) se realizan utilizando uno o más sismógrafos y/o geófonos, en una matriz y una fuente de energía. El método de refracción sísmica utiliza la refracción de ondas sísmicas en capas geológicas y unidades de roca/suelo para caracterizar las condiciones geológicas del subsuelo y la estructura geológica.
Los métodos dependen del hecho de que las ondas sísmicas tienen diferentes velocidades en diferentes tipos de suelo (o roca): además, las ondas se refractan cuando cruzan el límite entre diferentes tipos (o condiciones) de suelo o roca. Los métodos permiten determinar los tipos generales de suelo y la profundidad aproximada de los límites de los estratos o del lecho rocoso.
El método de microtremor de refracción combina la utilidad urbana y la facilidad de las técnicas de matriz de microtremor con la simplicidad operativa de la técnica SASW y la poca precisión de la técnica MASW. Al registrar microtemblores urbanos en una matriz lineal de una gran cantidad de sismómetros livianos, el método logra una recopilación de datos de campo rápida y fácil sin necesidad de la fuente pesada que requiere mucho tiempo para el trabajo SASW y MASW.
Al conservar todos los sismogramas originales y al aplicar una técnica de análisis de velocidad en el dominio del tiempo como se hace en MASW, el análisis descrito aquí puede separar las ondas de Rayleigh de las ondas corporales, las ondas de aire y otros ruidos coherentes. La transformación de los resultados de la velocidad en el dominio del tiempo en el dominio de la frecuencia permite la combinación de muchas llegadas durante un largo período de tiempo y permite reconocer fácilmente las ondas superficiales dispersivas.
Refracción Sísmica y Geófono
La energía se introduce mediante el uso de una de varias fuentes sísmicas posibles. Las fuentes comunes incluyen escopeta sísmica, pequeñas cargas de dinamita, caída de peso o fuentes de apisonamiento. En algunos entornos, como los sedimentos deltaicos gaseosos, se utilizan una fuente de ondas de corte y geófonos. El campo de ondas de retorno se registra en el sismógrafo a partir de una serie de grupos de receptores de geófonos. El número de geófonos utilizados puede ser tan bajo como 24 en entornos favorables a muchas veces más cuando se requiere una alta redundancia de muestreo del subsuelo.
El objetivo de un estudio sísmico de alta resolución es proporcionar una imagen del subsuelo lo más detallada posible, dentro de los límites impuestos por la naturaleza de la propagación de ondas acústicas en la tierra. El método sísmico 2D implica la propagación de las ondas acústicas a través de la tierra desde un patrón de superficie de puntos fuente y receptor.
El procedimiento de levantamiento implica la recopilación de un sismograma, luego hacer avanzar la fuente de energía una distancia fija por la línea de levantamiento y repetir el proceso para recibir otro sismograma. Este método conocido como punto medio común (CMP) proporciona un grado muy alto de redundancia de muestreo de la energía recibida de un reflector dado en profundidad. La redundancia se utiliza en el procedimiento de procesamiento de datos para desarrollar una imagen de alta fidelidad del subsuelo. Si todas las ubicaciones de los receptores se utilizan como puntos de disparo, la multiplicidad de datos en un punto del subsuelo (llamado pliegue CMP o CDP) es igual a la mitad del número de canales de grabación.
Varios eventos sísmicos están presentes en cada sismograma además de las reflexiones de interés. Se llevan a cabo pasos de procesamiento de datos diseñados para atenuar esta energía no deseada y mejorar los reflejos de interés. El producto final del procesamiento de la reflexión es una sección transversal corregida con eventos de reflexión listos para la interpretación.
Los datos sísmicos con formato SEGY se importan al paquete de interpretación sísmica 2D/3D de Seismic Micro Technologies (SMT), junto con la información de la posición de la línea topográfica. Este software es un programa integral de interpretación sísmica 2D/3D que proporciona herramientas interpretativas y de selección de horizontes, integradas en una base de datos de mapas y secciones, gestión de entidades y sistema de visualización.
El paso inicial en el proceso de interpretación de datos sísmicos es la correlación de las principales estructuras geológicas con los reflectores sísmicos. El proceso de rastrear reflectores dentro de una línea sísmica dada, y de línea a línea en los puntos de enlace, requiere una cuidadosa correlación de fase de los eventos.
Durante este proceso se consideran el carácter sedimentario, las características estratigráficas y las fallas. Se desarrolla un modelo de velocidad durante el procesamiento y por correlación con la información geológica y de registro de velocidad del pozo. Los tiempos asociados con cada uno de los reflectores interpretados se convierten luego de secciones de tiempo en secciones de profundidad usando este modelo.