Ssmica de reflexinEl dato ssmicoLa resistencia que ejerce un medio homogneo al paso de una onda de sonido, se conoce como "impedancia acstica" y se define como el producto entre la velocidad de propagacin de dicha onda en ese medio y la densidad total de dicho medio.Z=r.V (ren gr/cm3, V en m/s)Si se imagina al subsuelo estratificado por interfaces definidas por cambios en la impedancia acstica, se puede definir al "dato ssmico" como aquel que resulta de registrar en escala de tiempo, mediante receptores sensibles, una onda compleja que, generada por un microsismo provocado, ha viajado a travs de la tierra transmitindose y reflejndose en los contrastes de impedancia acstica.Si se imagina al subsuelo estratificado por interfaces definidas por cambios en la impedancia acstica, se puede definir al "dato ssmico" como aquel que resulta de registrar en escala de tiempo, mediante receptores sensibles, una onda compleja que, generada por un microsismo provocado, ha viajado a travs de la tierra transmitindose y reflejndose en los contrastes de impedancia acstica.Los receptores empleados son generalmente gefonos o hidrfonos, la fuente de sonido puede ser una carga explosiva, un sistema Vibroseis, un can de aire, etc y la onda compleja se conoce como "Ondcula".La magnitud de tales contrastes se mide en trminos de "coeficientes de reflexin" y la valiosa informacin que contienen puede extraerse de las reflexiones primarias registradas.Se habla de "reflexiones primarias" cuando ocurre una sola reflexin de la onda antes de arribar al receptor, para distinguirlas de las "reflexiones mltiples", en las que la onda sufre ms de una reflexin antes de arribar al receptor. Las reflexiones mltiples son por lo general consideradas "ruido", siendo, por lo tanto, su eliminacin un objetivo deseable.Modelo de traza ssmicaLa propagacin de una onda ssmica a travs de un medio, origina el desplazamiento de las partculas que lo componen. Existen dos tipos bsicos de ondas elsticas de acuerdo con la direccin relativa del movimiento de las partculas respecto a la direccin de propagacin de la onda: las ondas "compresionables" (ondas P) en las cuales la direccin del movimiento de las partculas es paralela a la direccin de propagadacin y las ondas "transversales" (ondas S) en las que la direccin del movimiento de las partculas es perpendicular a la direccin de propagacin de la onda.A los efectos de simplificar el anlisis de la informacin geolgica contenida en el dato ssmico, se asumir que ste resulta solamente de ondas P planas incidiendo y reflejndose verticalmente en interfaces horizontales y que la operacin matemtica "convolucin" es capaz de sintetizar el "viaje" a travs de la tierra de una ondcula que permanece invariante con el tiempo.

Modelo de traza ssmica: Ondas planas e incidencia - emergencia vertical.La hiptesis de planaridad implica considerar que las interfaces reflectoras estn suficientemente lejos de la fuente como para considerar que el frente de ondas esfricos es casi plano. Ms adelante se analizan ejemplos que involucran no slo ondas P sino tambin ondas S aunque se mantendr la hiptesis de frente de onda plano.En el proceso de "convolucin" , "A" es la columna litolgica y "B" la serie de coeficientes de reflexin correspondiente a cada cambio de impedancia acstica en "A". "C1" a "C5" muestran la ondcula "C" asociada a cada uno de los cinco coeficientes de reflexin considerados con su amplitud y signo correspondiente, es decir aquella onda compleja que partiendo de la fuente se refleja en ese contraste y regresa al receptor. Como es obvio, no es posible detectar estas ondculas individualmente. Los eventos simultneos se interfieren dando origen al sismograma "D", que es la simple superposicin (suma) de todos ellos.

Modelo de traza ssmica: ConvolucinEl sismograma registrado, conocido como "traza ssmica", T (t), puede sintetizarse entonces mediante la convolucin de los coeficientes de reflexin, R (t), con la ondcula O (t).T(t) = R (t)O (t)Donde "t" es el tiempo empleado por la onda ssmica para recorrer el camino desde la fuente hasta las interfaces reflectoras y desde all hasta el receptor. Cuando se hacen coincidir fuente y receptor en un plano de referencia ssmica comn este tiempo se conoce como "tiempo doble".Donde "t" es el tiempo empleado por la onda ssmica para recorrer el camino desde la fuente hasta las interfaces reflectoras y desde all hasta el receptor. Cuando se hacen coincidir fuente y receptor en un plano de referencia ssmica comn este tiempo se conoce como "tiempo doble".Bajo estas mismas consideraciones el coeficiente de reflexin de la interfaz "I" es:

Para tener idea del orden de magnitud, puede considerarse que cuando en una interfaz se produce un incremento del 10% en la velocidad y del 5% en la densidad, por ejemplo:V1= 3000 m/s, V2= 3300 m/sp1= 2,2 gr/cm3y p2= 2,3 gr/cm3el coeficiente de reflexin en esta interfaz ser:R2= 0,07 lo que indica que el 7% de la energa incidente es reflejada hacia la superficie mientras que el 93% restante contina su viaje transmitindose al estrato siguiente.El problema "inverso"Se denomina problema "directo" al que partiendo de la columna litolgica termina en la traza ssmica.Su resolucin no es trivial pero resulta comprensible e intuitivamente posible aceptando el modelo de traza ssmica antes enunciado.Por el contrario el camino inverso, es decir obtener informacin de la geometra y la litologa del subsuelo a partir de la traza ssmica, resulta ms complejo y para resolverlo es necesario tener bien claras las limitaciones del mtodo que se utiliza.Cuando se analiza una traza ssmica o un conjunto de ellas como en el caso de una seccin ssmica, se estudian "eventos en escala de tiempo" y se pretende obtener como resultado "informacin del subsuelo en profundidad". Es precisamente aqu, al individualizar un evento ssmico cuando surgen los dos problemas bsicos a los que se enfrenta el intrprete: Se corresponde con un evento geolgico? Y en tal caso, Cul es su posicin en el espacio?

El problema inversoTradicionalmente, la solucin a este problema (habiendo eliminado previamente la componente en la direccin del eje y) ha pasado por resolver la falta de unicidad en la relacin "tiempo profundidad":"A una profundidad le corresponde un conjunto de valores de tiempo. Podra decirse que, tantos valores como el producto entre el nmero de tcnicas empleadas para medir el tiempo y el nmero de leyes de velocidad de que se disponga".La lista de tcnicas para medir el tiempo puede ser interminable; slo variando la fuente de energa pueden establecerse diferencias significativas entre Vibroseis, dinamita, cordn detonante y can de aire, con el agravante de que estas diferencias no son menos significativas si se consideran variantes dentro de un mismo tipo, como por ejemplo cambiar la cantidad de vibradores o sus parmetros de barrido o en el caso de explosivos, el utilizar pozos profundos o pozos mltiples.Si se trata de las leyes de velocidad las opciones tambin son mltiples: refraccin, velocidades de stacking, perfil snico, ssmica de pozo, etc.

Falta de unicidad en la relacin Tiempo - ProfundidadEn la siguiente figura puede apreciarse la ambigedad que resulta al pretender asignar una profundidad al evento ssmico "a" mediante dos leyes de velocidades de distinto origen. Recprocamente, la misma ambigedad aparece cuando se trata de identificar el reflector ssmico correspondiente al evento geolgico ubicado a 2754 metros. Como se ve, la duda supera ampliamente el error de un ciclo, comunmente aceptado, ya que se trata de dos reflectores totalmente independientes, el "b" a 1.720 seg y el "c" a 1.796 seg.Sin embargo el resolver la falta de unicidad, es decir haber encontrado una ley (z,t) satisfactoria, no debera conformar al intrprete.

El uso de leyes de velocidad de distinto origen produce ambigedades en la correspondencia entre eventos geolgicos y ssmicosEl problema es en realidad ms complejo y puede plantearse como la diferencia existente entre la relacin formal "tiempo profundidad" y otra ms prctica y realista que contemple adems el sistema de emisin recepcin y la respuesta del terreno frente a la ondcula que lo excita. Es decir, la relacin "reflexin ssmica primaria profundidad", ya que:"A toda profundidad le corresponde un tiempo, pero no a toda profundidad le corresponde una reflexin ssmica primaria"En otras palabras (y citando algunos ejemplos): No todo evento geolgico es mapeable ssmicamente, como puede observarse en el caso de superposicin destructiva, donde aparentemente slo el techo del cuerpo ubicado a 1000 metros tiene respuesta ssmica.

Superposicin destructiva la relacin (z,t) depende tambin del tipo de ondcula

La relacin Tiempo - Profundidad depende del tipo de ondcula no todo evento ssmico tiene una correlacin geolgica. Si no se tuviera en cuenta esta premisa se podra cometer un error de interpretacin al correlacionar los eventos de ssmica de superficie a 1,540 s (valle) y 1,580 s (pico) con los cambios litolgicos que a esos mismos tiempos producen variaciones importantes en los perfiles de rayos gamma e induccin, cuando en realidad no existen evidencias de su existencia ni en el sismograma sinttico ni en el perfil snico.Por lo tanto, si se pretende inferir la geologa del subsuelo a partir de la ssmica de superficie, tomando como punto de partida el trasladar la informacin de pozo sobre dicha seccin ssmica, la bsqueda de una ley de velocidad aceptable deber necesariamente complementarse con otros elementos de trabajo que permitan identificar las reflexiones primarias entre todos los eventos ssmicos que componen una traza ssmica.Este es precisamente uno de los objetivos fundamentales de la ssmica de pozo.

La asociacin entre perfiles y seccin ssmica slo a travs de una ley de velocidad, puede inducir a errores de interpretacinSi se imagina al subsuelo estratificado por interfaces definidas por cambios en la impedancia acstica, se puede definir al "dato ssmico" como aquel que resulta de registrar en escala de tiempo, mediante receptores sensibles, una onda compleja que, generada por un microsismo provocado, ha viajado a travs de la tierra transmitindose y reflejndose en los contrastes de impedancia acstica