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Title: Reflexão sísmica a pequena profundidade: aplicações em meio terrestre e aquático
Author: Oliveira, Marília Martins Pereira
Advisor: Matias, Manuel Senos
Keywords: Geofísica
Sismologia
Prospeção sísmica
Método de reflexão sísmica
Defense Date: 1998
Abstract: O método de reflexão sísmica tem sido nos últimos cinquenta anos o meio de prospecção geofísica mais utilizado em aplicações a grandes profundidades na pesquisa de recursos naturais, destacando-se um enorme sucesso na sua utilização no domínio da prospecção petrolífera. Apesar do enorme desenvolvimento alcançado quer nas técnicas de execução quer nas de processamento de dados, para aplicações a grandes profundidades, o método não tem tido igual desenvolvimento e aplicação à prospecção a pequena profundidade, especialmente na faixa da primeira centena de metros. Para além dos aspectos económicos associados à indústria e normalmente impulsionadores do desenvolvimento de determinados métodos e técnicas como se tem vindo a verificar na prospecção petrolífera, a aplicação a baixas profundidades apresentava no entanto até à poucos anos atrás algumas limitações inerentes ao facto de se tentar utilizar o método numa franja limite da sua aplicabilidade. Actualmente, com o aparecimento de novos equipamentos de registos com significativos avanços do ponto de vista de aquisição de sinais é possível ultrapassar algumas dessas limitações. Adicionalmente, associando-se à possibilidade de se poder utilizar as técnicas de processamento de dados entretanto desenvolvidas, especialmente com o recurso a sistemas informáticos acessíveis e portáteis, a aplicação do método pode vir a tornar-se numa boa ferramenta de prospecção geofísica a baixas profundidades em vários domínios. Deste modo, o presente trabalho é dedicado à aplicação do método de reflexão sísmica a pequena profundidade, quer em meio terrestre quer aquático, nomeadamente em zonas cobertas por depósitos sedimentares do Quaternário, pretendendo-se estudar e mostrar a viabilidade da sua aplicação. No Capítulo 1, introduz-se o tema, fazendo-se uma breve introdução histórica acerca dos métodos sísmicos, a sua evolução e interesse na sua aplicabilidade, particularmente a pequena profundidade, definindo-se também os objectivos e a organização desta tese. Nos Capítulos 2 e 3 faz-se uma síntese de conhecimentos, resumindo-se o estado da arte em termos de experiências e algumas aplicações a baixas profundidades, sistematizando-se ainda os equipamentos e técnicas de aquisição que têm vindo a ser mais utilizados para casos de aplicação a pequenas profundidades, quer em meio terrestre quer em meio aquático. No Capítulo 4 apresentam-se os equipamentos utilizados no âmbito deste trabalho, as técnicas de campo e de processamento usadas. Mostram-se ainda alguns testes realizados em terra e referentes à comparação de vários tipos de fontes de energia sísmica e de receptores. Nos dois Capítulos seguintes, destacam-se os resultados obtidos sob a forma de secções de reflexão sísmica, para os vários locais estudados, em meio terrestre e aquático, e no último capítulo são referidas as conclusões. Por último, de referir que este trabalho foi desenvolvido no Núcleo de Prospecção do Laboratório Nacional de Engenharia Civil em colaboração com o Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro.
In the last fifty years seismic reflection has been the method of deep geophysical survey most commonly used in exploring natural resources. It has been used with great success in the field of oil and gas prospecting. Yet despite the enormous advances seen in the area of deep applications in terms of operating techniques and data processing, the method has not been developed or applied to the same extent in the context of shallow applications, and depths of up to one hundred meters in particular. In addition to industry-related factors of an economic nature that generally promote the development of certain methods and techniques, as has been seen in the case of oil and gas prospecting, up until a few years ago shallow applications suffered from a number of constraints inherent in the fact that they took the method to the very limits of its usability. Now, with the emergence of new recording equipment that offers significant improvements from the point of view of signal acquisition, some of those constraints can be overcome. These technological advances, combined with the possibility of using accessible and portable computer systems to apply the data processing techniques that have since been developed, mean that the method could become a useful tool for shallow geophysical survey in a variety of areas. The aim of this thesis is therefore to examine and demonstrate the feasibility of using the seismic reflection method at shallow depths, in both land and water, and specifically in areas covered with Quaternary sedimentary deposits. In Chapter 1 the subject is introduced with a brief historical overview of seismic methods, their evolution and potential applications, particularly at shallow depths. The first chapter also defines the aims of the thesis and outlines its structure. Chapters 2 and 3 contain a review of current knowledge and summarise the state of the art in terms of experiments and some shallow applications. These chapters also give a systematic account of the equipment and acquisition techniques that have been most widely used in shallow applications in both land and water. Chapter 4 describes the equipment used in the context of this study together with the field and data processing techniques used. A number of tests conducted on land to compare different types of seismic energy source and receiver are described. In the following two chapters the results obtained are shown in the form of seismic reflection sections for the various terrestrial and aquatic sites examined, and the conclusions are given in the last chapter. Lastly, it should be noted that this study was carried out at the Site Investigation Division of the Laboratório Nacional de Engenharia Civil (National Civil Engineering Laboratory) in cooperation with the Earth Sciences Department of Aveiro University.
URI: http://hdl.handle.net/10773/32411
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