introdução aos métodos sísmicos
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AGG116 / 2020Introdução à Geofísica II
Introdução aos
Métodos SísmicosAula 3
Profa. Liliana Alcazar Diogo
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- Conceitos iniciais sobre a propagação das ondas sísmicas (ondas elásticas)
- Geometria do caminho percorrido pelas ondas em subsuperfície e a relação do tempo de viagem e o modelo geológico
- Registros sísmicos:
- aquisição de dados sísmicos
- interpretação das chegadas das ondas nos sismogramas- interpretação da geologia em subsuperfície a partir da informação dos tempos de chegada das ondas sísmicas
Introdução aos Métodos Sísmicos:
Tópicos que serão abordados neste curso
x=distância fonte-receptor
V2 (m/s)
V1(m/s)
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onda refletida
t 0=2hV 1
Xc = Distância Crítica
Xc = Distância Crítica
Xr=Distância de cruzamento
X < Xr → onda direta é a primeira chegada em tempoX > Xr → onda refratada é a primeira chegada em tempo
Equações tempo-distância (t(x))
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EquaçãodaOndaRefratadana segundainterface
t 3=XV
3+
2h1
cos ( i13
)
V1
+2h
2cos (i
23)
V2
iab=arcsen(V a
V b)
Equaçãoaproximada daOndaRefletidapara N camadas
t ²( x)=t 0²+ X²VRMS2
t 0=∑n=1N Δ t 0n Δ t0n=
2hn
V n
V RMS=√∑n=1
N V n2Δ ton
to n
n=número dacamadaN=número decamadas do modelo(N=2)
Equações tempo-distância (t(x)) modelo de 2 camadas
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Tudo isso é teoria! Como são os dados sísmicos ??
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Número do traço (geofone)Coordenada do receptor (m)
Tiro no sentido Reverso
Tiro no sentido Direto
Sismogramas adquiridos em aula prática de campo na disciplina AGG0116
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- Conceitos iniciais sobre a propagação das ondas sísmicas (ondas elásticas)
- Geometria do caminho percorrido pelas ondas em subsuperfície e a relação do tempo de viagem e o modelo geológico
- Registros sísmicos:- aquisição de dados sísmicos
- interpretação das chegadas das ondas nos sismogramas- interpretação da geologia em subsuperfície a partir da informação dos tempos de chegada das ondas sísmicas
Introdução aos Métodos Sísmicos:
Tópicos que serão abordados neste curso
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Mede a componente vertical do movimento do solo (onda P, principalmente)
Geofone vertical (de uma componente)
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explicar a wavelet
Adapatado de:http://www.rri-seismic.com/Frame Pages/Tech Pages/Seismic
Tempo (s) Tem
po (
s)
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Adapatado de:http://www.rri-seismic.com/Frame Pages/Tech Pages/Seismic
Tempo (s) Tem
po (
s)
amplitude
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Adapatado de:http://www.rri-seismic.com/Frame Pages/Tech Pages/Seismic
Tempo (s)
amplitude
(wavelet)Pulso sísmico
ouForma de onda
Tem
po (
s)
Pulso sísmico mais parecido com o tipo
de dados que coletamos, e com o
tipo de representação padrão (tempo para baixo e amplitudes
positivas pintadas de preto)
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Tem
po (
s)
Alguns fatores que influenciam o formato do pulso sísmico (assinatura da onda (wavelet))
- Tipo de fonte sísmica- Frequência natural do geofone- Acoplamento do geofone no solo- Efeitos da propagação da onda sísmica em subsuperfície
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Exemplos de diferentes formatos do pulso sísmico (assinatura da onda (wavelet))
Tem
po (
s)
Diferença de polaridade entre os
pulsos 1 e 2Diferença de formato (fase) (posição dentro do pulso da maior amplitude é diferente)
entre os pulsos 2, 3 e 4
Diferença no tamanho em tempo (conteúdo
de frequência)dos pulsos 4 e 5
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Número do traço (geofone)Coordenada do receptor (m)
Tiro no sentido Reverso
Tiro no sentido Direto
Sismogramas adquiridos em aula prática de campo na disciplina AGG0116
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Número do traço (geofone)Coordenada do receptor (m)
Tiro no sentido Reverso
Tiro no sentido Direto
Sismogramas adquiridos em aula prática de campo na disciplina AGG0116
Pulso sísmico(wavelet)
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Para continuar no entendimento do “sismogramas”, vamos lembrar da “teoria”: das curvas de tempo-distância da propagação das ondas
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Para continuar no entendimento do “sismogramas”, vamos lembrar da “teoria”: das curvas de tempo-distância da propagação das ondas
Agora lembrando que cada “bolinha” nas curvas acima, na escala horizontal representa a posição de um geofone. Cada geofone está afastado do valor de “x” da fonte, distâncias para as quais foram calculados os tempos utilizando as curvas teóricas (t(x))
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Para continuar no entendimento do “sismogramas”, vamos lembrar da “teoria”: das curvas de tempo-distância da propagação das ondas
Agora lembrando que cada “bolinha” nas curvas acima, na escala horizontal representa a posição de um geofone. Cada geofone está afastado do valor de “x” da fonte, distâncias para as quais foram calculados os tempos utilizando as curvas teóricas (t(x))
E agora, lembrando que a chegada da onda nos geofones tem uma duração em tempo, e que o registro da chegada da onda não é uma “bolinha”, é uma “wavelet”, como foi comentado nos slides anteriores.→ Vamos substituir a “bolinha” pela “wavelet” → e gerar uma simulação do sismograma . . .
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Sismograma simulado (modelo de duas interfaces)
Sismograma sintético gerado com o SU-Seismic Unix, sem considerar a variação de amplitude com o afastamento.
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Sismograma simulado (modelo de duas interfaces)
Sismograma sintético gerado com o SU-Seismic Unix, sem considerar a variação de amplitude com o afastamento.
![Page 21: Introdução aos Métodos Sísmicos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070623/62c354765f3ef44c413241c8/html5/thumbnails/21.jpg)
Sismograma simulado (modelo de duas interfaces)
Sismograma sintético gerado com o SU-Seismic Unix, sem considerar a variação de amplitude com o afastamento.
*x
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Sismograma simulado (modelo de duas interfaces)
Sismograma sintético gerado com o SU-Seismic Unix, sem considerar a variação de amplitude com o afastamento.
Xr1
Xr2
Xr1
Xr2
Xr = distância de cruzamentoX < Xr1→ onda direta é a “primeira chegada em tempo”X > Xr1 e < Xr2 → onda refratada na 1a. Interface é a “primeira chegada em tempo”X > Xr2 → onda refratada na 2a. Interface é a “primeira chegada em tempo”Também é muito usado o termo “primeiras quebras” (“first breaks”) ao invés de “primeiras chegadas em tempo” (“first time arrivals” ou apenas “first arrivals”)
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Número do traço (geofone)Coordenada do receptor (m)
Fonte (Tiro) no sentido Reverso
Fonte (Tiro) no sentido Direto
*
*
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Número do traço (geofone)Coordenada do receptor (m)
Tiro no sentido Reverso
Tiro no sentido Direto
Fonte (Tiro) no sentido Reverso
Fonte (Tiro) no sentido Direto
*
*
![Page 25: Introdução aos Métodos Sísmicos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070623/62c354765f3ef44c413241c8/html5/thumbnails/25.jpg)
Número do traço (geofone)Coordenada do receptor (m)
Tiro no sentido Reverso
Tiro no sentido Direto
Fonte (Tiro) no sentido Reverso
Fonte (Tiro) no sentido Direto
*
*
Ruídos aleatórios
Ruídos Coerentes: - onda aérea-ondas superficiais
Ruídos aleatórios
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Ondas superficiais = Ondas Rayleigh (ground roll)
Mais lenta, com velocidades entre 0.91 a 0.93 da Vs
Grande amplitude próxima da superfície e decai mais rápido com a profundidade do que as ondas P e S.
O pulso sísmico é mais largo (menor frequência)
O movimento das partículas é elíptico e retrógrado em relação a direção de propagação da onda, e como parece um “rolamento” da partícula para atrás, recebe o apelido na sísmica aplicada de “ground roll”.
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SISMOGRAMA: aula de AGG116
afastamento (m)
tempo(s)
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![Page 29: Introdução aos Métodos Sísmicos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070623/62c354765f3ef44c413241c8/html5/thumbnails/29.jpg)
sismograma: aula de AGG323 em 2000
![Page 30: Introdução aos Métodos Sísmicos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070623/62c354765f3ef44c413241c8/html5/thumbnails/30.jpg)
sismograma: aula de AGG323 em 2000
![Page 31: Introdução aos Métodos Sísmicos](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070623/62c354765f3ef44c413241c8/html5/thumbnails/31.jpg)
Simulação( Modelagem) das ondas refletidas