PRÁCTICA DE PROSPECCIÓN ELÉCTRICA Y SÍSMICA EN LA SEU D URGELL

Transcripción

1 PRÁCTICA DE PROSPECCIÓN ELÉCTRICA Y SÍSMICA EN LA SEU D URGELL 44 Edición CIHS Enero - Julio 2010 Teresa Teixidó (IAG, UGR) tteixido@ugr.es GS GS Ingenieros y Geofísica

2 La zona de estudio se situó en el margen izquierdo del río Valira, en su paso por la población de la Seu d Urgell en Lérida.

3 La prácticas de geofísica consistieron en: Un perfil eléctrico Un perfil sísmico Un sondeo RMN GS Ingenieros GS y Geofísica IAG (UGR) Ageotest

4 PERFIL ELÉCTRICO (TOMORAFÍA ELÉCTRICA, ERT)

5 El perfil eléctrico (PE) se realizó en dirección aproximada E-O Se clavaron 52 electrodos espaciados cada 2 m. Resultando un perfil de 100 m de longitud PE

6 El equipo utilizado fue un resistivímertro de la marca IRIS Instruments Resistivímetro y selector de electrodos Batería (12 V) Cables eléctricos

7 Para la toma de datos se usó una configuración eléctródica Wenner-Schlumberger I C1 P1 V P2 C2 n a n Es un dispositivo simétrico, la fórmula de la constante para calcular la resistividad aparente es: k = πn( n +1) a

8 PROCEDIMIENTO PARA EL TRATMIENTO DE DATOS 1. Traspaso del fichero de datos del equipo al PC 2. Procesado de los datos: -Campo de resistividades aparentes (experimentales) Iteraciones -Campo de resistividades reales (modelo teórico) 3. Interpretación del perfil

9 Los parámetros de adquisición del Perfil Eléctrico fueron: Espaciado entre electrodos.2 m Número total de electrodos..52 Longitud Total. 106 m Dispositivo..wenner-Schulmberger Número total de puntos.509 Número de electroniveles. 17 El terreno queda dividido con una malla 2D

10 La inversión se ha realizado por el método de mínimos cuadrados y los resultados de las distintas iteraciones han sido: Histograma de dispersión de los datos (resistividades aparentes teóricas frente resistividades aparentes experimentales) en la última iteración ITE=6

11 Salida gráfica en escala logarítmica del modelo obtenido en última iteración ITE=6

12 RESULTADOS OBTENIDOS Resistividad Aparente obtenida en campo Longitud (m) Pseudo-profundidad (m) Los puntos negros se refieren al lugar geoométrico de las medidas Ohm.m Resistividad Aparente calculada mediante el Modelo Pseudo-profundidad (m)

13 MODELO OBTENIDO (RESISTIVIDADES REALES) Profundidad (m) Valores de resistividad (Ohm.m) Tramo resistivo En este estadio del análisis se han establecido los rangos principales de variación teniendo en cuenta las litologías presentes en la zona de estudio Tramo de resistividad media Tramo más conductor La interpretación definitiva de este perfil eléctrico se realiza después junto con el perfil sísmico

14 PERFIL SÍSMICO (REFRACCIÓN) (TOMORAFÍA DE PRIMERAS LLEGADAS)

15 Para la adquisición del perfil sísmico se utilizó una línea sísmica de 24 canales y geófonos verticales de 40 Hz Batería 12 V Cable starter Caja con geófonos verticales Martillo sísmico de 8 kg Sismógrafo Stratavisor (Geometrics) Línea sísmica de 24 canales

16 Geófonos e implantación Sísmógrafo La sísmica ha estado condicionada por el ruido ambiental urbano

17 Algunas imágenes..

18 PROCEDIMIENTO PARA EL TRATMIENTO DE DATOS 1. Traspaso del fichero de datos del equipo al PC 2. Procesado de los datos: - Lectura de las primeras llegadas ( tiempos experimentales) - Definición del modelo inicial de velocidades a partir de las gráficas (X,T) -Trazado de rayos y comparación de los tiempos calculados con los experimentales Iteraciones -Calculo del modelo final de velocidades 3. Interpretación del perfil

19 Registro muy ruidoso que se eliminó Los demás registros presentaban un poco de ruido de fondo, en particular para las trazas lejanas donde la energía era menor

20 Para realizar el picado de las primeras llegadas los tiros deben presentarse con la máxima nitidez

21 V1= 590 m/s V2= 1450 m/s V3= 2980 m/s Ejemplo de lecturas de los tiempos de primeras llegadas

22 Una vez se han leído los tiempos de primeras llegadas, se construyen las gráficas espaciio-tiempo (domocronas) y se fijan los puntos de inflexión para construir el modelo inicial de velocidades V(X,Z)

23 Se inicia el proceso iterativo (Problema Inverso) : 1) Se calcula un modelo inicial de velocidades (clásico, o grad.) y se trazan los rayos de acuerdo con la configuración geométrica que hemos utilizado. 2) La trayectoria de cada rayo supone un tiempo de trayecto, el cual se compara con su homólogo experimental. 3) El proceso termina hasta que los tiempos obtenidos mediante el trazado de rayos del campo de velocidades V(X,Z) ajusten lo más posible a los tiempos experimentales Número de rayos (cobertura)

24 DATOS DEL MODELO FINAL COMPARACIÓN ENTRE TIEMPOS TEÓRICOS Y EXPERIMENTALES

25 MODELO FINAL VP (m/s) A igualdad de otros factores la velocidad aumenta con el grado de compactación de los materiales

26 Información previa: INTERPRETACIÓN CONJUNTA Geológica Terraza fluvial sobre un mioceno de limos y arcillas RMP Valor del campo magnético terrestre en la zona 1 SEV Un primer nivel con un contenido en agua bajo 2 % y una permeabilidad de 0,54 m/dia Un segundo nivel (a 11 m) del 4% en contenido en agua y una permeabilidad de 0.05 m/dia PS 3.3 m 11.8 m PE

27 INTERPRETACIÓN CONJUNTA Está girado el PE? Antrópico/bolos/? -15 SEV Gravas -20 Mioceno Resistividades reales (Ohm.m) Material poco compacto Tramo con velocidades uniformes compatibles con gravas Material más compacto y saturado Vp >1500 m/s A igualdad litológica un aumento lineal de la velocidad significa un aumento de la compactación -25 Mioceno velocidad del agua 1500 m/s Vp (m/s)

28 Hemos terminado las prácticas de geofísica de superficie Gracias