Geofísica y sedimentología

2023-03-06T11:03:59+00:00

Los sistemas de adquisición de datos que se utilizarán para la realización de este proyecto son los siguientes:

Ecosonda multihaz , para la obtención de datos batimétricos y de reflectividad.
Penetrador de sedimentos o 3,5 kHz, TOPAS y Geopulse, para la adquisición de perfiles sísmicos de muy alta resolución.
Draga Shipek y Draga Box Corer para el muestreo de sedimento superficial.
Sondeos con Vibrocorer.

ECOSONDA MULTIHAZ

Los datos de batimetría y reflectividad del fondo submarino se obtendrán de manera simultánea con la ecosonda multihaz permitiendo así una caracterización batimétrica, geomorfológica, y una posible caracterización de la textura de los sedimentos superficiales del área de estudio.

Figura 1: Funcionamiento de la ecosonda multihaz: Batimetría (izquierda) y Reflectividad (Derecha).

La ecosonda multihaz emite numerosos haces acústicos con el propósito de cuatificar la profundidad del fondo submarino. El sistema mide el tiempo que tarda cada onda emitida en recorrer la distancia existente entre la superficie y el fondo del mar, donde se refleja y su vuelta a la superficie. Por tanto, estos sistemas miden el tiempo doble al que se encuentra el fondo submarino a partir de la emisión de haces acústicos estrechos, y su recepción mediante un gran número de receptores con ángulos de aperturas igualmente estrechos, que permiten realizar toda las series de medidas posibles. Con ello es posible alcanzar el 100% de cobertura del fondo submarino. Los datos brutos de multihaz serán procesados usando el software Caraibes®, así como, los datos de reflectividad extraídos de los de multihaz que se procesarán con la misma resolución que los datos batimétricos. La navegación exacta y las correcciones de cabeceo, balanceo y altitud serán realizadas a través del Seatex Seapath 200.

PENETRADOR DE SEDIMENTOS o 3,5 kHz, TOPAS y GEOPULSE

Para la obtención de datos sísmicos se llevará a cabo una malla de perfiles sísmicos de muy alta resolución con tres sistemas (penetrador de sedimentos (3,5 kHz), ecosonda paramétrica TOPAS y geopulse).

- Penetrador de sedimentos (3,5 kHz)

El penetrador de sedimentos es un sistema convencional de sísmica de reflexión, que permite obtener registros de muy alta resolución (10-30 cm) y de baja penetración (30-60 m) de la capa más superficial de los sedimentos no consolidados del subsuelo marino (Bouyé, 1983; Trabant, 1984; Jones, 1999).

Figura 2: Emisor del penetrador de sedimentos.

Este sistema está compuesto por los siguientes componentes:

• Transmisor y Receptor: que funciona como módulo de control y modificación de la señal (longitud de pulso y cadencia de emisión).

• Transductor cerámico: constituido por los transductores.

• Dispositivo hidrodinámico en el que se alojan 4 transductores cerámicos dispuestos paralelo.

• Registrador gráfico de precisión: el cual controla el registro de papel y los programas de disparo.

• Registrador analógico.

- Ecosonda paramétrica TOPAS

El sistema sísmico TOPAS (Topographic Parametric Sonar) consisten en un perfilador del subfondo, que utiliza una antena paramétrica aprovechando las características de propagación no lineal del agua para generar un pulso acústico de baja frecuencia, desde una emisión de alta frecuencia corta o desde la intermodulación de dos señales de alta frecuencia. El sistema tiene la capacidad de procesar en tiempo real y presentar los datos brutos y procesados en un monitor, en una impresora o en un registrador gráfico. Los parámetros de procesado se pueden cambiar cuando sea necesario para alcanzar la mejor calidad de los datos. El almacenaje de los datos se puede realizar en discos duros, en cintas magnéticas, en CDs o DVDs. Los ecos recibidos son amplificados, digitalizados, procesados y representados en pantalla o en el registrador gráfico. El rango de resolución del sistema es menor de 0,1 m y tiene una capacidad de penetración de más de 100 m, dependiendo del sedimento, profundidad de agua y ruido ambiental. La profundidad de agua operacional es desde los 30 m hasta más de 1000 m.

Figura 3: Sistema sísmico TOPAS: emisor y receptor (izquierda) y Unidad de procesado y control (derecha)

- Geopulse

Se trata de un sistema sísmico con una penetración media (75-100 m) y alta resolución (0,3-0,5 m). La energía del pulso de emisión es de 75 a 1.000 Julios y el rango de frecuencia está comprendido entre los 200 y 2.000 kHz (McQuillin y Ardus, 1977; Colantoni et al., 1981; Trabant, 1984; Ayala et al., 1985). Este sistema está compuesto por un Banco Energético, que es el que libera una corriente de alto voltaje, un Receptor o Streamer constituido por varios elementos receptores pasivos denominados hidrófonos y por un amplificador previo y un Registrador Sísmico de Precisión que tiene las funciones de recibir la señal eléctrica del hidrófono, filtrar, amplificar y elaborar el perfil sísmico a la escala de tiempo considerada. se utiliza tanto un registrador analógico como digital.

Figura 4: Emisor (catamarán) y receptor (hidrófono) del sistema sísmico Geopulse.

- Draga Shipek

La draga que se utilizará para el muestreo de sedimento superficial será de tipo Shipek. Está compuesta de una cazoleta que gira sobre un eje central. La draga va abierta en la bajada hacia el fondo. Una vez que ésta impacta con el fondo, salta el enganche que la mantiene abierta, haciendo que la cazoleta gire 180 grados y atrape el sedimento en su interior.

Figura 5: Draga Shipek cargada y dispuesta para ser largada.

- Draga Box-Corer

Una draga Box Corer o draga de caja, la cual permite obtener una columna de sedimentos con muy poco grado de mezcla o perturbación de forma que se preserva la estructura original de la muestra. La draga se lanza en caída libre desde unos 5 metros desde el fondo, después de un minuto de estabilización, de manera que el cajetín se hinca en el fondo. Al virar, la draga se cierra mediante un brazo que gira y cierra el cajetín. La draga ha utilizar muestrea un área de 10x17 cm² y penetra unos 35 cm en el sedimento.

Figura 6:Arriado de la draga Box-Corer

- Sondeos mediante vibrocorer

De manera general, el sistema de vibrocorer consiste en un tubo sacatestigos al que se le transmite una vibración con objeto de facilitar su penetración en el relleno sedimentario del subsuelo. El equipo base está constituido por un sistema de control, un cable de suspensión del equipo, una manguera flexible, un tubo sacatestigos, un generador de vibración, una estructura de acero que permite apoyar en el fondo el equipo y un sistema de enganche (Ayala et al., 1985). La penetración en el terreno depende de las carcaterísticas del mismo, pudiéndose alcanzar con vibrocores pesados hasta 10 men arenas no muy compactadas y hasta 30 m en fondos blandos. Como valores habituales debe pensarse en un máximo de 5-10 m de longitud de testigo.

Figura 7: Maniobra de arriado del sistema de sondeos Vibrocorer.

PROYECTO

Geofísica y sedimentología