Exploración de zonas de cizalla a partir de ruido sísmico ambiental

Exploración de Zonas de Cizalla A Partir De Ruido Sísmico Ambiental

OBJETIVO

En la exploración de Zonas de Cizalla A Partir De Ruido Sísmico Ambiental, el objetivo es el descubrimiento y cartografía de zonas de cizalla mediante el uso de técnicas de exploración sísmica pasiva con ondas superficiales.

ZONAS DE CIZALLA

Una «zona de cizalla» es una zona de fallas cercanamente espaciadas, aproximadamente paralelas, que frecuentemente canalizan soluciones en el subsuelo y pueden albergar depósitos minerales.

Ilustración de una Zona de Cizalla («shear zone»), en comparación con una zona no fracturada («initial configuration», una falla sencilla («fault») y una zona de falla («fault zone»).


ALCANCE

• Obtención de la estructura de velocidad de onda de corte (Vs) en modelos 1D, 2D y 3D o de monitoreo en el tiempo (4D) mediante técnicas de imagen tomográfica a partir del análisis de ondas superficiales por interferometría.

• Las zonas de cizalla aparecen como sectores de baja velocidad de onda de corte (Vs). Los bordes de la zona de cizalla son evidentes en el cambio drástico de velocidad sísmica.

• Alcance en profundidad y resolución determinado entre otros por naturaleza del ruido, diseño y cobertura del arreglo de sensores y ancho de banda del ruido sísmico.

Ejemplos de imágenes de zonas de cizalla someras obtenidas con ruido sísmico ambiental.

VENTAJAS DE LA EXPLORACIÓN CON RUIDO SÍSMICO AMBIENTAL

• Al tratarse de una técnica de sísmica pasiva los factores inherentes a fuentes activas, tales como perforación, potencia, permisos y transporte entre otros, son inexistentes.

• Debido a que la presencia de ruido sísmico ambiental puede tener una distribución y cobertura muy grande, la sísmica pasiva es factible en escalas local, semi regional e incluso regional tanto en entornos urbanos como remotos. Entonces, aun lejos de entornos urbanos y ruido antrópico, la técnica es factible aprovechado fuentes naturales de superficie, tales como oleaje, caudales de ríos, viento e incluso sismos generados en zonas tectónicamente activas en las cercanías de la zona de estudio.

• Costos de adquisición bajos en comparación a métodos de sísmica activa, incluso aquellos de fuente no explosiva.

• A partir de ondas superficiales se tienen la capacidad de cartografiar variaciones laterales o verticales que correspondan a intervalos de baja velocidad, asociadas a zonas de falla, fractura o cizalla.

• Huella ambiental mínima o inexistente.

Espectro del ruido sísmico ambiental en (a) Tucson, Arizona y (b) Isla Barro Colorado, Panamá. (McNamara y Boaz, 2019). Nótese que en Arizona se detecta el zumbido de la Tierra de largo período debido a oscilaciones resonantes del planeta («hum»), y en Panamá se detecta ruido de largo período debido a tráfico de embarcaciones grandes que cruzan el Canal («seiche»).

LIMITACIONES

• Alcance en profundidad determinado por la calidad (amplitud y frecuencia) del ruido sísmico en el área.

• La factibilidad, para estudios semi regionales o regionales depende de sistemas de adquisición nodales con autonomía prolongada. Sistemas de sismógrafos cableados tienen poca factibilidad de ser usados en levantamientos a gran escala (semi-regionales o regionales).

Ejemplo de resultados obtenidos con el método de Tomografía de Ruido Sísmico Ambiental. Modelos de velocidad de onda S polarizada verticalmente (a) y horizontalmente (b). Distribución vertical de las anomalías de velocidad (c). Modelo geológico basado en ruido sísmico ambiental (d). Nótese la profundidad de investigación lograda de 20 km. Modificado de Jaxybulatov et al. 2014.
Exploración de Zonas de Cizalla A Partir De Ruido  Sísmico Ambiental. Ejemplo Falla San Jacinto.
Modelo de velocidad de Vs a partir de ruido sísmico a 200 m de profundidad sobre la topografía local. Los trazos de falla se muestran con líneas blancas. Las áreas naranjas/roja indican zonas de velocidad más lenta que la media. Las áreas verdes/azul indican zonas de velocidad más rápida que la media. Modificado de Mordret et al, 2019.

LA VENTAJA DE SUBSUELO3D

Nuestra empresa está idealmente adecuada para ser su aliada en proyectos de Exploración de Zonas de Cizalla A Partir De Ruido Sísmico Ambiental

  • Contamos con centenares de nodos Quick autónomos y de muy bajo ruido instrumental, lo cual es indispensable para registrar ruido sísmico de manera confiable.
  • Somos expertos en hacer control de calidad de ruido sísmico ambiental, gracias a desarrollos internos tales como el software SPAC RT.
  • Acompañamos a nuestros clientes en la fase de diseño de adquisición, modelando el escenario de ruido sísmico, frecuencias posibles, y profundidad de investigación a ser lograda con la técnica de Tomografía de Ruido Sísmico Ambiental.
LithologyVp
(km/s)
Poisson’s
Ratio

Vp/Vs
Vs
(km/s)
F min
(Hz)
DOI
(km)
Pegmatite4.150.251.732.401.00.8
Garnet Biotite Sillimanite Gneiss4.200.251.732.421.00.8
Garnet Biotite Gneiss4.500.251.732.591.00.9
Graphitic Mica Schist4.700.251.732.711.00.9
Galena4.950.251.732.851.00.9
Amphibolite5.300.251.733.061.01.0
Mylonite zone5.250.251.733.031.01.0

Ejemplo de resultados de modelamiento de la profundidad de investigación (DOI) esperada, ejecutado por Subsuelo3D para un importante cliente minero.