Geofísica: descobrint l’interior de la Terra
Beatriz Benjumea
Anna Gabàs, Albert Macau, Fabian Bellmunt UNITAT DE TÈCNIQUES GEOFÍSIQUES-UTG
2
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Índex
1. Geofísica aplicada
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
3. UTG-ICGC: Exemples d’estudis geofísics (Figuerola d’Orcau, Empordà)
4. Conclusions
3
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
1. Geofísica aplicada
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
3. UTG-ICGC: Exemples d’estudis geofísics (Figuerola d’Orcau, Empordà)
4. Conclusions
4
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
1. Geofísica aplicada
Estudi de tots els processos i
estructures localitzades des del
centre de la Terra fins al límit exterior
de la magnetosfera.
Geofísica general:
Geodesia i gravimetria.
Sismologia i física de l’interior de la Terra.
Meteorologia i Física de l’atmòsfera.
Geomagnetisme.
Oceanografia física.
Vulcanologia i química de l’interior de la Terra.
Paleomagnetisme.
Tectonofísica.
Geofísica aplicada:
Exploració geofísica
5
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Geofísica Aplicada (Branca de la geofísica):
Mètodes no destructius per caracteritzar l’estructura del subsòl: mesures des de superfície o en pous
Mesuren propietats físiques del subsòl per a la seva caracterització (litològica, fluids, derivació d’altres
paràmetres a partir dels models geofísics)
1. Geofísica aplicada
SUPERFÍCIE POUS
6
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
1. Geofísica aplicada
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
3. UTG-ICGC: Exemples d’estudis geofísics (Figuerola d’Orcau, Empordà)
4. Conclusions
7
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
Anys 70-Empreses de prospecció petroleres: perforació de sondeigs i campanyes geofísiques
8
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Anys 70-Empreses de prospecció petroleres: perforació de sondeigs i campanyes geofísiques
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
9
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Cretaci: Verds-rosa zona Isona
Resta: Paleogen excepte NE Paleozoic
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
10
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
11
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Mètodes sísmics
Propagació i reflexió en el subsol de ones elàstiques que es detecten en superfície.
On es reflecteixen? A les heterogeneïtats en les propietats elàstics del subsol: velocitat i densitat
SÍSMICA DE REFLEXIÓ
https://www.youtube.com/watch?v=22m27MhzSQs
12
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Fonts sísmiques
Mètodes sísmics
13
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Explosius
Mètodes sísmics
14
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Camions vibradors-Vibroseis
Mètodes sísmics
15
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Sensors de moviment-Geòfons
Mètodes sísmics
https://www.youtube.com/watch?v=22m27MhzSQs
16
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Sensors de moviment-Geòfons Mètodes sísmics
17
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Mètodes sísmics de reflexió
Registre sísmic: moviment del sòl detectat per un grup de geòfons. Aquest moviment ha estat produït per una font sísmica en un punt determinat. El registre d’un únic geòfon es diu traça
Font sísmica Geòfon
Mètodes sísmics
18
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Mètodes sísmics de reflexió Font sísmica Geòfon
Mètodes sísmics
19
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Mètodes sísmics de reflexió
CMP: Punt situat equidistant a la font i al geòfon. La reflexió observada en traces de diferents registres amb el mateix CMP procedeix del mateix punt del subsòl
common depth point
common midpoint
Mètodes sísmics
20
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Interpretació geològica de la imatge sísmica del subsol
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
21
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Objectiu: Caracteritzar els materials perforats (formació) en un sondeig i/o el
fluid present. Aquesta caracterització es basa en diferents paràmetres físics
Diagrafies
Correlacionar geològicament sondeigs propers a partir de la variació de paràmetres físics.
Caracterització física dels materials Modelització del seu comportament
Qualitat del fluid o zones de transport i Moviment d’aquest
Completar la testificació geològica testimoni continu i a destroça
22
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Diagrafies https://www.youtube.com/watch?v=iXdq65xzsus
2:20
23
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
24
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussá
25
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
Berástegui et al., 1993
26
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
27
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
1. Geofísica aplicada
2. Estudis sísmics i testificació geofísica al Pallars Jussà
3. UTG-ICGC: Exemples d’estudis geofísics (Figuerola d’Orcau, Empordà)
4. Conclusions
28
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
INTERPRETACIÓ COMBINADA
Model del subsòl
Mètodes sísmics
Imatges del subsòl Models de velocitat
Diagrafies
Paràmetres físics (velocitat, resistivitat, radiació gamma..) Sondeigs
Mètodes elèctrics (ERT) Mètodes electromagnètics
Models de resistivitat
Gravimetria
Models densitat
Paràmetres Físics – Mètodes geofísics
3. UTG-ICGC
29
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Geofísica
Mapes geològics Geotècnia
Hidrogeologia Medi
Ambient
Geotèrmia
Riscos Geològics
Aplicacions
3. UTG-ICGC
30
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Figuerola d’Orcau
Kplcg (lutites vermelles amb intercalacions mètriques de gresos i calcàries) KMlg (lutites amb nivells de calitxos i intercalacions lenticulars de gresos i conglomerats cap a la base de la sèrie) .
• Sonda d’inducció (conductivitats curta i llarga) i detecció de radiació gamma natural .
• Sonda sònica d’ona complerta. • Televiewer acústic.
31
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Sonda del televiewer acústic. Aquesta sonda permet obtenir una imatge acústica de la paret del sondeig així com a estimar el diàmetre en 360 graus (funció caliper).
Figuerola d’Orcau
32
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
EMPORDÀ BASIN
Imatge d’una conca Neògena
Objectius
Contactes dins de la seqüència Neògena
Geometria de la base de la conca
Canvis laterals litològics del basament
Imatge de falles
Conca de l’Empordà
Data adquisició: 1981
Nombre de geofons: 48
Font sísmica: dinamita
Distància entre shots: 120 m
Fondària del shot: 30 m
Distància entre geòfons: 60 m
Dades de camp proporcionades per CEPSA
33
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
S29
S31
S23
S32
S30
UTC8301
UTC8302 UTC8303 UTC8304
GEOT-1 Riumors-1
Conca de l’Empordà
34
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
a) Seismic stacked section provided by a processing company (courtesy of CEPSA)
b) Stacked section resulting from reprocessing steps applied in this work
Conca de l’Empordà
35
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Models de velocitat (Refracció)
Imatge de reflexió
Reprocessat de les dades sísmiques
Model de resistivitat elèctrica AMT
Dades de sísmica passiva
Noves dades
Perfil NE-SW (S29)
Conca de l’Empordà
36
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
SW NE
500
1000
1500
TWT (m
s)
Dep
th (m
) Resistivity (ohm·m)
Normalized rms error 1.5%
S29 Conca de l’Empordà
37
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
SW NE Base Pliocé
Dep
th (m
) Resistivity (ohm·m)
Base del Neògen
500
1000
1500
TWT (m
s)
Reflexions dins del basament
Normalized rms error 1.5%
S29 Conca de l’Empordà
38
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
Conclusions
• Mètodes geofísics són una eina imprescindible per a l’estudi del subsòl
• La recuperació-reprocessat de dades antigues (sísmiques-sondeigs)
ajuden a elaborar models geològics proporcionant informació clau per
obtenir imatges dels contactes geològics
• La integració de la informació obtinguda amb diferents mètodes
geofísiques permet reduir les incerteses en l’etapa de interpretació
geològica
MOLTES GRÀCIES! Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya Parc de Montjuïc, E-08038 Barcelona 41º22’12” N, 2º09’20” E (ETRS89) www.icgc.cat [email protected] twitter.com/ICGCat facebook.com/ICGCat Tel. (+34) 93 567 15 00 Fax (+34) 93 567 15 67
39
Jornada: L'Interior de la Terrra Tremp 15/11/2018
AGRAÏMENTS:
Esther Jiménez
Gonçal Rivas