La reflexión y refracción sísmica de ángulo amplio es una técnica utilizada en las investigaciones geofísicas de la corteza terrestre y el manto superior . Permite desarrollar un modelo detallado de las velocidades sísmicas debajo de la superficie de la Tierra, mucho más allá del alcance de los pozos de exploración. Las velocidades se pueden utilizar, a menudo en combinación con la interpretación de datos de reflexión sísmica estándar y datos de gravedad, para interpretar la geología del subsuelo.
En comparación con el estudio de reflexión sísmica típico, que está restringido a ángulos de incidencia relativamente pequeños debido a las compensaciones limitadas entre la fuente y el receptor, los datos de reflexión y refracción de ángulo amplio (WARR) se adquieren con compensaciones largas, lo que permite el registro de llegadas tanto refractadas como de reflexión de ángulo amplio. [1] [2]
La configuración de la adquisición depende del tipo de fuente sísmica que se utilice y del objetivo de la investigación.
La fuente de las ondas sísmicas puede ser "pasiva", por ejemplo, fuentes naturales, como terremotos , o fuentes antropogénicas, como explosiones de canteras , o "activa", a veces denominada "fuente controlada", por ejemplo, cargas explosivas detonadas en pozos poco profundos o vibradores sísmicos en tierra o cañones de aire en alta mar. [1] [2] Excepcionalmente, las ondas sonoras de las explosiones nucleares se han utilizado para observar la estructura del manto superior hasta la base de la zona de transición a 660 km de profundidad.
Las ondas sonoras se registran normalmente utilizando sismómetros de tres componentes , y en alta mar se utilizan sismómetros de fondo oceánico (OBS). Los tres componentes permiten registrar ondas S , así como ondas P, que pueden registrar los instrumentos de un solo componente. El rango de desplazamiento utilizado depende de la profundidad del objetivo. Para los primeros kilómetros de la corteza, como cuando se investiga debajo de una capa gruesa de basalto , puede ser apropiado un rango de 10 a 20 km, mientras que para la corteza inferior y el manto, normalmente son necesarios desplazamientos superiores a 100 km. [2]
El método de procesamiento utilizado en la elaboración de perfiles de reflexión sísmica estándar no es adecuado para datos de ángulo amplio. El principal método de modelado utilizado para los perfiles WARR es hacer coincidir los tiempos de viaje previstos, en función de la geología, con los observados en los datos. Se establece un modelo inicial de variaciones en la velocidad sísmica, en función de cualquier conocimiento disponible de otras fuentes. Se utiliza un algoritmo de trazado de rayos para calcular los tiempos de viaje y el modelo se ajusta iterativamente para reducir el desajuste entre los tiempos observados y los modelados. La mayoría de los modelos utilizan ondas P, pero en algunos casos también se modelan ondas S. [2]