Exploration et Exploitation Alluviale

La Sismique de Réfraction

Les procédures et les calculs sismiques

La méthode de la sismique de réfraction

La méthode sismique de réfraction utilise la vibration sonore, le coup d'un marteau ou l'explosion d'une charge de la poudre noire. Une unité de l'enregistrement (un sismographe) enregistre les vibrations propagées pour ensuite calculer le profil entre la surface et le soubassement.

Le profil sismique fournit:

Les épaisseurs de couches distinctes de la partie du sous-sol non-consolidée
La profondeur à la roche du fond
Le type de la roche du fond
L'intégrité du sous-sol et de la roche du fond

Le sismographe

Un sismographe numérique fabriqué par ABEM (une compagnie Atlas Copco), un fabriquant suédois des instruments géophysiques.

"MINILOC" est un enregistreur sismique très portatif, numérique de 36 canaux.

La ligne de géophones

Pour un enregistrement standard de la réfraction, jusqu'à 30 m. de profondeur, les géophones d'une fréquence basse (14 + / - 0.7 Hz) sont disposés le long de la ligne de 108 mètres. La séparation entre eux est 3 mètres, et la séparation de la source du son au géophone est de 1.5 mètres. Les signaux sont échantillonner chacun 3 mètres. La source sonore est un marteau des 15 livres, avec un coussinet de caoutchouc, sur une surface solide. Sur une surface douce un fusil sismique chargé avec la poudre noire est utilisé.

La préparation de terrain pour l'échantillonnage sismique

La surface, le long du profil planifié, doit être nettoyée de la végétation. La largeur exigée est 1.5 m.. Un point de référence topographique est nécessaire pour attacher les profils à la grille topographique générale.

Le traitement de données et les transformations mathématiques

1 /. D'abord, l'enregistrement est vérifié pour s'assurer qu'il est utilisable (sans erreurs).
2 /. En suite, un algorithme, approuvé par le fabricant de l'instrument sismique, calcule le profil de distribution des vélocités correspondantes. Ce processus est indépendant du nombre de couches, et trace les changements verticaux / latéraux des vélocités.

Le profil sismique définitif est le meilleur modèle mathématique, calculé par un algorithme de l'optimisation, correspondant parfaitement aux données. Le résultat est un profil (longueur-profondeur) avec les régions des mêmes vélocités de la propagation qui son marquées par une gamme des couleurs correspondantes.
Les vélocités basses sont associées avec la couche de la terre arable, les vélocités moyennes avec la couche du sable / gravier, pendant que les hautes vélocités indiquent le soubassement.
Pour vérifier la qualité d'un profil sismique, un tableau de la confiance est calculé. Il représente un taux de l'échantillonnage, par une unité de la surface, du profil. Haut échantillonnage d'une région augmente le niveau de la confiance. Dans l'étude où le contact avec soubassement est l'objet, la rangée des géophones utilisée échantillonne à un plus haut taux près du contact avec le soubassement.

La vélocité de la propagation du son

Chaque type de la matière a une vélocité de la propagation du son spécifique. Le profil est composé de trois types principaux matériaux: la terre arable sèche sur le sommet, la terre saturé de l'eau dans le milieu, et le soubassement rocheux au fond.

La vélocité de la propagation moyenne et l'erreur de la profondeur

Surtout dans la couche de la terre arable, une erreur dû aux non-conformités latérales de propagation du son, affecte des évaluations de la profondeur. La forme du profil du soubassement n'est pas affectée. Un algorithme de l'optimisation réduit cette erreur à moins de 5%. Cela implique un temps long de traitement des données.

La qualité des temps des premières arrivées

Dans la méthode sismique de réfraction, les valeurs des premières arrivées évidement affectent les calculs des profondeurs. Le bruit produit par la pluie, le vent, le courant de l'eau, l'activité humaine / animale ou la ligne à haute tension de 50, 60 Hz. obscurcit les premières arrivées produites par les sources du son de basses énergies.
Les profils sismiques près d'une rivière ou d'une route fréquemment usagée prennent plus de temps à enregistrer. En plus de utiliser les filtres, l'opérateur édite les premiers arrivées. Tout enregistrements affectés; sont repris.

Le tire d'un fusil sismique

Les exemples des profils sismiques

L'exemple d'un seul profil (terrasses alluviales de la Rivière Napo)

L'exemple de deux profils suivants (la même région)

Les emplacements des services sismiques antérieurs:
Brésil, Canada, Congo, Équateur, Guyane Française, Guyane, Mexique, Pérou, USA, Vénézuéla.

Les liens associés: L'exemple du travail sismique: les glissements de terrain

Rafal Swiecki, ingénieur géologue contacte par courriel

Ce document est dans le domaine publique.
March, 2011