Método de onda refractada

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El método de onda refractada (MSW, refracción sísmica, técnica de disparo de refracción) es un método de estudio sísmico que utiliza ondas elásticas generadas por el movimiento del frente de onda deslizante a lo largo del límite refractivo: la parte superior de la capa de alta velocidad [1] . El segundo método más importante de exploración sísmica [2] .

Teoría

Una onda rasante se forma por la incidencia de una onda sísmica en un límite refractivo en un ángulo crítico, que en óptica se denomina ángulo de reflexión interna total . El valor del ángulo crítico se calcula mediante la ley de Snell .

[3]

donde i es el ángulo crítico, V 1 es la velocidad de la onda sísmica por encima del límite, V 2 es la velocidad de la onda sísmica por debajo del límite.

La hodógrafa de una onda refractada tiene la forma de una línea recta, con un punto de partida, con coordenadas:

donde i es el ángulo crítico, h 1 es el espesor de la capa por encima del límite, l b es la distancia (distancia entre la fuente y el receptor) del punto de partida, t b es el tiempo de llegada de la onda refractada al punto de partida

Uso

El método de ondas refractadas se utiliza en geofísica de exploración al mapear el nivel del agua subterránea , la superficie del sótano cristalino de plataformas antiguas [4] y el límite de Mohorovichich ("M") [5] , el techo de suelos rocosos debajo de la capa dispersa, e identificar zonas de descompactación [6] .

Modificaciones

Tradicionalmente se utilizan ondas de refracción en la onda de refracción, que fueron las primeras en llegar al receptor sísmico , es decir, “en las primeras llegadas” [7] . En el método de correlación de ondas refractadas (CRMS) [8] , creado por Gamburtsev , también se utilizan llegadas posteriores, secciones de sismogramas donde las ondas refractadas no son las primeras en ser observadas.

Historia del método

El método fue patentado por primera vez por Ludger Mintrop en 1919 (Patente alemana No. 371963, "Método para determinar estructuras geológicas") [9] . De hecho, el documento se emitió 7 años después, en 1926. Durante algún tiempo, las ondas refractadas se llamaron "Mintrop" [10] . Más tarde, en la segunda mitad del siglo XX, en lugar del término "Mintrop" se empezó a utilizar el término "ondas de cabeza" [11] . Sin embargo, el propio Ministerio de Tropas en la patente no citó la teoría de la formación de ondas refractadas [12] , que fue realizada en 1926 por el geofísico soviético Alexander Ignatievich Zaborovsky en el artículo “Sobre la teoría de los tiempos de viaje curvos ” [ 13] .

Desventajas

Según las ecuaciones de Zoeppritz, la amplitud de la onda rasante, cuyo movimiento, según el principio de Huygens-Fresnel, genera ondas refractadas, debe ser igual a cero, lo que hace teóricamente imposible su existencia.

Las velocidades determinadas a partir de los datos de MSP pueden contener errores relativos de hasta el 50 % [14] .

Notas

1. ↑ VSEGEI . www.vsegei.ru. Consultado el 18 de abril de 2018. Archivado desde el original el 18 de abril de 2018. (indefinido)
2. ↑ Universidad Estatal Lomonosov de Moscú. Biología, ciencia del suelo, geología, series de geografía . - 1956. - 448 págs. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
3. ↑ Enciclopedia Técnica . — Directmedia, 2013-03-15. — 458 págs. — ISBN 9785445805656 . Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
4. ↑ Organización y dirección de la industria petrolera . - 1969. - 1026 págs. Archivado el 18 de abril de 2018 en Wayback Machine .
5. ↑ Roman Aizberg, Tatiana Starchik. Geodinámica Synrift de la depresión de Pripyat . — Litros, 2017-09-05. — 150 s. — ISBN 9785457630376 . Archivado el 20 de abril de 2018 en Wayback Machine .
6. ↑ Selyukov E.I. Ensayos breves sobre microgeodinámica práctica . - Editorial "Pedro", 2010-03-11. — 176 pág. — ISBN 9785498076423 . Archivado el 20 de abril de 2018 en Wayback Machine .
7. ↑ Tatyana Dmitrievna Ilyina, Instituto de Historia de las Ciencias Naturales y la Tecnología (Academia de Ciencias de la URSS). Formación de la escuela soviética de geofísica de exploración, 1917-1941 . - Nauka, 1983. - 222 p. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
8. ↑ A. Vartanov. Control y seguimiento físico y técnico durante el desarrollo del espacio subterráneo de las ciudades . — Litros, 2017-09-26. — 548 págs. — ISBN 9785040816439 . Archivado el 18 de abril de 2018 en Wayback Machine .
9. ↑ George Elliott dulce. La historia de la prospección geofísica . - Neville Spearman, 1978. - 440 p. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
10. ↑ Tatyana Dmitrievna Ilyina, Instituto de Historia de las Ciencias Naturales y la Tecnología (Academia de Ciencias de la URSS). Formación de la escuela soviética de geofísica de exploración, 1917-1941 . - Nauka, 1983. - 222 p. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
11. ↑ Antonina Mijailovna Epinatieva. Método de ondas refractadas . - Nedra, 1990. - 312 p. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
12. ↑ Sección de Historia y Metodología de las Ciencias Naturales de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú. Historia y Metodología de las Ciencias Naturales . - Editorial de la Universidad de Moscú, 1987. - 196 p. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
13. ↑ Boletín de la Universidad de Moscú: Geología . - Universidad de Moscú., 1994. - 608 p. Archivado el 19 de abril de 2018 en Wayback Machine .
14. ↑ AK Urupov. El estudio de las velocidades en la exploración sísmica . — Ripol Clásico, 2013-02. — 225 págs. — ISBN 9785458533362 . Archivado el 20 de abril de 2018 en Wayback Machine .