Prospecțiunea seismică este una dintre cele mai importante metode geofizice din punct de vedere al resurselor financiare și umane implicate. Predominanța acesteia se datorează acurateței ridicate, rezoluției foarte bune și adâncimii mari de investigare pe care o oferă.
Seismica joacă un rol esențial atât în explorarea resurselor minerale și energetice, cât și în proiectele de inginerie civilă, fiind utilizată în special pentru determinarea caracteristicilor terenului de fundare necesare construcției clădirilor de mari dimensiuni, barajelor, autostrăzilor sau lucrărilor portuare. De asemenea, seismica este o metodă eficientă pentru identificarea particularităților subsolului, furnizând informații esențiale pentru proiectarea și implementarea lucrărilor inginerești.
Metode de investigare seismică:
- Seismică de refracție
- Seismică de reflexie
- Down-hole (DH) și Cross-hole (CH)
- MASW – Analiza undelor de suprafață
- HVSR – Raport spectral orizontal/vertical
Seismică de refracție
Seismica de refracție a fost prima metodă utilizată în prospecțiunea seismică și prezintă o aplicabilitate extinsă în investigațiile de mică adâncime. Aceasta este frecvent utilizată în studii geologice și hidrogeologice, precum și în lucrări inginerești.
Principiul metodei constă în analiza undelor seismice refractate la interfața dintre două medii cu viteze diferite de propagare. Generarea undelor nu ridică dificultăți majore pentru adâncimi reduse, caracteristice lucrărilor de inginerie.
Seismică de reflexie
Seismica de reflexie s-a dezvoltat semnificativ ca metodă de bază în explorarea structurilor purtătoare de hidrocarburi. În geofizica inginerească, metoda este utilizată pentru investigarea
caracteristicilor rocii de bază, detectarea cavităților și a neomogenităților, fiind extrem de utilă în proiecte de construcții de mari dimensiuni.
Down-hole (DH) și Cross-hole (CH)
Metodele seismice down-hole și cross-hole presupun măsurarea timpilor de propagare ai undelor P și S între o sursă seismică și receptori amplasați în foraje.
Aceste metode necesită existența unuia sau mai multor foraje și permit o determinare foarte precisă a stratificației și a proprietăților mecanice ale stratelor interceptate.
Din prelucrarea datelor seismice se pot obține parametri precum: densitatea medie, coeficientul lui Poisson, modulul lui Young, modulul de forfecare și modulul de compresibilitate.
Prospecțiuni seismice – MASW
MASW (Multi-Channel Analysis of Surface Waves) permite obținerea profilului vitezelor undelor de forfecare Vs, indicator direct al rigidității și rezistenței solului, utilizat frecvent în evaluarea capacității portante.
Metoda este ideală în zone urbane sau cu zgomot ridicat, unde metodele seismice clasice sunt dificil de aplicat.
Prospecțiuni seismice – HVSR
Metoda HVSR (Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio) se bazează pe înregistrarea vibrațiilor ambientale pentru determinarea frecvenței fundamentale de rezonanță a terenului, folosind un singur senzor.
HVSR oferă o soluție rapidă și economică pentru estimarea grosimii sedimentelor și a adâncimii rocii de bază, fiind extrem de utilă în studii preliminare geologice și hidrogeologice.
Parte din aplicațiile posibile ale investigațiilor seismice:
- Determinarea condițiilor geologice și hidrogeologice
- Explorarea parcurilor eoliene și fotovoltaice
- Explorarea mineralelor utile
- Prospectarea râurilor și a lacurilor
- Geofizică de sondă