Aumento de la profundidad de exploración implementando el método de la “correlación cruzada” de registros pasivos obtenidos por medio de geófonos comerciales de 4.5Hz

Abstract

Este trabajo presenta la implementación de la técnica de la “Correlación Cruzada” en registros pasivos tomados con geófonos comerciales de 4.5 Hz para definir las propiedades de dispersión representadas en un modo fundamental, mejorar la obtención de velocidades de fase a frecuencias bajas, y determinar perfiles de velocidades de onda cortante a mayores profundidades que los métodos geofísicos indirectos convencionales (MASW y ReMi). Para esto se dispuso entre 3 y 10 geófonos en alineamiento horizontal en tres diferentes sitios de estudio, y se tomaron registros pasivos con duraciones entre 1.8 y 5.8 horas. La parte teórica de esta investigación se llevó acabo programando en un algoritmo con la técnica “Correlación Cruzada” en el software Matlab para obtener diferentes espectros de la “Correlación Cruzada” que se asemejen a la función de Bessel de orden cero de primera clase (Jo) en los cuales se identifican los cruces por cero. En este trabajo se determinan las curvas de dispersión que físicamente son aceptables y se calculan diferentes perfiles unidimensionales en función de la velocidad de onda cortante V_s versus la profundidad. El método propuesto es comparado y validado con métodos geofísicos directos e indirectos. Se encontró que aplicar la técnica “Correlación Cruzada” en registros pasivos con equipos y métodos convencionales aumenta la profundidad de exploración en comparación con métodos geofísicos indirectos (MASW) en un 60 % como mínimo.

This study presents an implementation of the Cross-Correlation technique for passive responses measured with 4.5 Hz-commercial geophones. The study addresses the obtention of dispersion properties represented in a fundamental mode, improvement of the phase velocity obtention, and estimation of shear-wave-velocity profiles in deeper ranges than conventional indirect geophysical methods (MASW and ReMi). Between three (3) and ten (10) geophones were placed in a horizontal alignment at tree (3) different sites to measure passive responses. Data was recorded for times ranging from 1.8 to 5.8 hours. The Cross-Correlation technique was implemented in an algorithm in Matlab to define different spectra similar to the Bessel function. Then, dispersion curves were determined and one-dimensional profiles, as a function of the shear wave velocity against depth, calculated. Direct and indirect geophysical methods were performed for comparison purposes and procedure validation. It was found that by applying the Cross-Correlation technique to passive responses, recorded with conventional equipment, the exploration depth increases by a minimum of 60 % in contrast with indirect geophysical methods such as MASW.