Exploración Sísmica Pasiva: Imágenes del subsuelo sin fuentes activas, de forma rentable
Obtenga visión profunda del subsuelo desde cientos de metros hasta varios kilómetros, usando únicamente el ruido sísmico ambiental — sin costos de fuentes artificiales ni permisos ambientales.
- Sin uso de explosivos ni vibradores (no requiere permisos ambientales).
- Monitoreo continuo con mínima intervención.
- Eficiencia costo-beneficio para sectores geotérmicos, minería, hidráulica, estabilidad de taludes, etc.
- Adaptable a varias profundidades y estructuras geológicas.
¿Para qué sirve?
La exploración sísmica pasiva permite construir imágenes del subsuelo usando el ruido sísmico ambiental. En particular, estas técnicas permiten generar dos tipos de imágenes de la estructura geológica del subsuelo: Imágenes de estructura de velocidad de ondas de cizalla u «ondas S», e imágenes de reflectividad de ondas primarias u «ondas P». Las aplicaciones de las imágenes obtenidas con sísmica pasiva son numerosas. Desde exploración minera, exploración geotérmica, caracterización hidrogeológica, hasta cartografía de fallas activas. Dada su excelente relación costo/beneficio, estas técnicas son ideales para desarrollar programas de monitoreo en proyectos de geotermia, captura y almacenamiento de CO2, estabilidad de taludes, etc.
Arriba: Resultados típicos de estructura de velocidad de ondas S. Abajo: Resultados de estructura de reflectividad de ondas P obtenidos en la calle 78 de Bogotá, entre carreras 7 y 13.
Estructura de velocidad de ondas S
Estructura de Ondas S (SPAC): Estimación de velocidades de fase de Rayleigh a partir de la correlación de microtremores. Método escalable desde unos pocos metros hasta profundidades corticales. Fundamentado por Aki (1957) y ampliado por Shapiro y Campillo (2004).
Subsuelo3D cuenta con sismógrafos nodales y cableados para ejecutar proyectos de exploración sísmica pasiva en Colombia. En particular los sistemas nodales, gracias a su autonomía y sincronización satelital, permiten diseñar programas de adquisición con cualquier geometría en superficie. Diseños en líneas, grillas, geometrías irregulares, etc. son posibles con sistemas nodales, con separaciones entre nodos virtualmente ilimitadas.
Estructura de reflectividad de ondas P
Reflectividad de ondas P (Reflexión pasiva): Autocorrelacionar la coda sísmica (idea de Claerbout, 1968) para obtener sismogramas de reflexión, ideal para identificar reflectores en contextos con ruido natural.
El ruido sísmico ambiental generado por temblores naturales o terremotos puede ser usado para obtener imágenes del subsuelo tipo reflexión sísmica. La idea seminal de la técnica fue concebida por Jon Claerbout en 1968, quien hoy en día la describe como el descubrimiento más sorprendente de su vida. «Los retardos positivos de la autocorrelación del sismograma de un terremoto son un sismograma de reflexión» según Claerbout. Es decir, mediante la autocorrelación del sismograma de un terremoto se obtiene el sismograma que resultaría de hacer reflexión sísmica activa en superficie con fuente impulsiva. En el siguiente vídeo, cortesía del Stanford Earth Imaging Project, J. Claerbout introduce y explica la base geofísica de su valioso descubrimiento.
Para explorar el subsuelo con el ruido sísmico producido por temblores naturales se requieren algunas condiciones. La primera de ellas es que existan suficientes temblores durante el tiempo de escucha, es decir, que durante nuestra fase de registro de campo se generen varios temblores que sean detectables con nuestros sismógrafos. En un país sísmicamente activo como Colombia, a diario se detectan decenas de temblores de diversas magnitudes. Ver los detalles de la sismicidad natural en Colombia de los últimos 5 días aquí, según el Servicio Geológico Colombiano.
La siguiente figura, producida por Subsuelo3D con algoritmos modernos de procesamiento inspirados en Claerbout (1968), demuestra la repetibilidad de esta técnica. Los resultados mostrados fueron obtenidos a partir de varias horas de ruido sísmico ambiental registrado en el municipio de Los Santos, Santander, justo sobre el Nido de Bucaramanga. El eje vertical representa el tiempo de viaje calculado, en milisegundos. Cada una de las 230 trazas es el «sismograma de reflexión» (sensu Claerbout) obtenido con ruido sísmico generado espontáneamente en el Nido. Es evidente que los reflectores principales se mantienen constantes de izquierda a derecha, es decir, son bien resueltos por la técnica durante casi todo el tiempo de escucha. Algunas trazas antes y después de la traza 200 son una excepción, y corresponden al tiempo en el que una máquina trilladora de café fue operada cerca de nuestro sismógrafo.
¿Por qué Subsuelo3D?
- Operamos en todo Colombia, usando sistemas nodales sincronizados por satélite (Quick) que permiten geometrías flexibles (líneas, grillas, irregulares).
- Planeamos y ejecutamos una fase piloto para evaluar el ruido ambiental y ajustar diseño, evitando retrabajos costosos.
- Empresas líderes en minería, geotermia, infraestructura ya confían en nuestra tecnología sísmica pasiva.