UNIVERSIDADE LURIO

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UNIVERSIDADE LURIO
Faculdade de engenharia
Campus Universitário, Bairro Eduardo Mondlane
Cabo Delgado – Moçambique
Licenciatura em Engenharia Geológica
Geofísica
Discentes: Docentes:
Jemusse Ntambo Desejo J. Mechequene, Lic
Luino de Assis Luís Macuácua Loíte José, Lic
Pemba, Abril de 2021
UNIVERSIDADE LURIO
Faculdade de Engenharia
Departamento de Engenharia Geológica
Campus Universitário, Bairro Eduardo Mondlane
Cabo Delgado – Moçambique
Licenciatura em Engenharia Geológica
Semestre II
Geofísica
Métodos Sísmicos: Sísmica de Reflexão
	Trabalho de carácter avaliativo da cadeira de Geofísica, sob orientações dos Docentes Desejo J. Mechequene, Lic & Loíte José, Lic aos estudantes do curso de Licenciatura em Engenharia Geológica da Universidade Lúrio, 2º ano.
Pemba, Abril de 2021
Índice
Introdução	4
Métodos Sísmicos	5
2.1 Método sísmico de reflexão	6
Funcionamento	8
Principais Aplicações	10
Vantagens	10
Desvantagens	11
Conclusão	12
Referencias Bibliográficas	13
1. Introdução
O presente trabalho tem como tema Métodos Sísmicos: sísmica de Reflexão. A prospecção sísmica baseia-se no facto das ondas elásticas se moverem em velocidades diferentes nas rochas onde irão propagando. Ela observa o tempo de chegada destas ondas a um número de outros pontos a superfície da terra, onde é possível determinar a distribuição da velocidade e localizar interfaces subterrâneas onde essas ondas são reflectidas ou refractadas. 
1.1 Objectivos
Geral:
· Abordar sobre método sísmico: sísmica de reflexão
 Específicos:
· Abordar sobre funcionamento
· Aplicacoes deste metodo
· Vantagens e desvantagens
2. Métodos Sísmicos
De acordo com (Sharma, 1997), O método sísmico utiliza o facto de que ondas elásticas (também chamadas de ondas sísmicas) viajam com diferentes velocidades em diferentes tipos de rochas. Através da geração de ondas sísmicas, e observando-se o tempo de chegada destas ondas em diferentes pontos, é possível determinar a distribuição de velocidade e localizar interfaces onde as ondas são reflectidas e refractadas. O sinal é reflectido sempre que o sinal sísmico encontra um material com impedância acústica diferente daquele onde está se propagando. A amplitude do sinal reflectido é função de uma complexa interacção entre diversos factores. No entanto, uma simplificação desta relação é definida para ângulos de incidência normal à superfície reflectora. Neste caso o coeficiente de reflexão (R), definido como a razão entre a amplitude do sinal reflectido e a amplitude da onda incidente é dada pela equação: 
Portanto o coeficiente de reflexão depende do contraste de impedância acústica (produto da velocidade pela densidade) entre dois meios físicos. Estas interfaces aparecem nos registros sísmicos como horizontes refletores ou simplesmente refletores sísmicos. De uma maneira geral cada refletor representa uma camada geológica.
Fig1: (Sharma, 1997). Transmissão e reflexão do sinal sísmico de acordo com a varia da impedância acústica das camadas sedimentares abaixo do fundo.
Existem vários tipos de fontes sísmicas utilizadas na aquisição sísmica marinha, cada uma emitindo um sinal dentro de um determinado espectro de frequência e com uma assinatura característica conforme o tipo de aplicação desejada. Por isso cada tipo de fonte é utilizado para uma finalidade. De uma maneira geral quanto mais alto for o espectro de frequência de uma fonte sísmica maior será a sua atenuação e, por conseguinte menor sua capacidade de penetração abaixo do fundo marinho.
Fig2: (THOMAS,2001), Esquema do método sísmico de prospecção aplicado em terra e mar.
2.1 Método sísmico de reflexão
· Geometria das trajectórias do raio reflectido.
De acordo (Kearey, 2009), Nos levantamentos sísmicos de reflexão, os pulsos de energia sísmica são reflectidos pelas interfaces geológicas e registados na superfície em um ângulo de incidência próximo da normal. Os tempos de percurso são medidos e podem ser convertidos em estimativas de profundidade das interfaces. Os levantamentos de reflexão são mais comummente executados em áreas de sequências sedimentares de baixos mergulhos. Em tais situações, a velocidade varia com a profundidade, em razão das diferentes propriedades físicas de cada camada. A velocidade pode também variar horizontalmente, por causa das variações laterais da litologia em uma dada camada. Como primeira aproximação, as variações horizontais de velocidade podem ser ignoradas.
De acordo com (THOMAS,2001), É um método de prospecção geofísica que utiliza os princípios da sismologia para estimar as propriedades da subsuperfície da Terra com base na reflexão de ondas sísmicas. Este método requer a utilização de uma fonte sísmica de energia controlada, como por exemplo, uma marreta ou um explosivo. 
Ao determinar o tempo que uma onda reflectida demora até atingir um receptor, é possível estimar a profundidade da estrutura que gerou a reflexão. 
Trata-se de um método utilizado extensivamente na prospecção de hidrocarbonetos (petróleo, gás natural) e de outros recursos minerais como carvão, minérios metálicos e energia geotérmica. É ainda utilizado em estudos básicos sobre a natureza e origem das rochas que compõem a crosta terrestre. Em engenharia a sísmica de reflexão pode ser utilizada em estudos estruturais, de águas subterrâneas e estudos ambientais
Neste método observa-se comportamento das ondas sísmicas, após penetrem na crosta, serem reflectidas em contactos de duas camadas de diferentes propriedades elásticas e retornarem a superfície, sendo, então detectadas por geofone ou hidrofone. 
Segundo (Kearey, 2009), Esse método de investigação geofísica é um método indirecto de exploração da subsuperfície e possui vantagens como: Fornecer alta definição das feições geológicas, permitir a cobertura de grandes áreas de aquisição, quando comparado com um método de aquisição directo. O método se baseia na propagação de ondas sísmicas (vibrações) através das rochas, para isso são geradas ondas elásticas artificiais (impulsos) de duração pequena (aproximadamente 200 milissegundos) em pontos específicos na superfície da área a ser mapeada.
Essas perturbações são geradas por dinamite quando em terra ou canhão de ar comprimido no caso de regiões marinha. Quando essa onda atingir a interface entre duas rochas de características físicas diferentes, parte dela é reflectida e retorna à superfície, onde pode ser captada por sensores, uma outra parte é refractada para o meio inferior.
2.2. Funcionamento
· Aspectos gerais 
Segundo (Kearey, 2009), A aplicação deste método na resolução de problemas de engenharia civil é relativamente recente. O seu grande desenvolvimento resultou das necessidades ligadas aos trabalhos de prospecção petrolífera, onde alcançam profundidades da ordem do quilómetro. No caso das obras de engenharia civil é raro ultrapassar-se a centena de metros de profundidade. Ultimamente a técnica designada por reflexão sísmica contínua tem tido grande aplicação na prospecção de zonas de implantação de obras de engenharia civil, particularmente no mar, junto à costa, em estuários de rios e em albufeiras. A prospecção através de perfis de reflexão sísmica contínua em meio aquático consiste na geração e emissão de energia sob a forma de impulsos acústicos, próximo da superfície, e na recepção, sob a forma de sinais eléctricos, de parte dessa energia que é reflectida em profundidade, em interfaces entre meios cujas propriedades acústicas apresentam suficiente contraste entre si 
Fig3: (Kearey, 2009), Esquema simplificado do princípio do método de reflexão sísmica, em meio aquático.
· Princípio geral de funcionamento
De acordo (THOMAS,2001), Para a aquisição de dados são gerados ondas elásticas artificiais, usando dinamite, quando em terra, ou canhões de ar comprimido, no caso de regiões marinham.A onda sísmica se propaga através do meio e ao atingir a interface entre dois meios diferentes, parte de sua energia é reflectida e retorna à superfície, onde é captada. Uma outra parte da onda é refractada para o meio inferior, voltando à superfície por outro caminho. Este método permite a investigação de estruturas geológicas subsuperficiais e camadas sedimentares que contenham petróleo e gás. Ou seja, quando as ondas se propagam podem sofrer fenómeno de reflexão. O nosso sinal será transmitido para o nosso receptor e captado pelo receptor será mandado para o sismógrafo e por fim mostrado em sismograma. 
Fig4:Pricinpio de funcionamento da sísmica de reflexão. Fonte: Método Sísmico de reflexão e refracção - YouTube
2.3. Principais Aplicações
Para (THOMAS,2001) o metodo de reflexao é aplicado em varios ambientes:
· Determinação da litoestratigrafia das camadas, do topo rochoso e das feições estruturais. 
· Usada principalmente para Petróleo, está sendo desenvolvida para aplicações mais rasas voltadas a Eng. Civil.
· Extensivamente na prospecção de hidrocarbonetos (petróleo, gás natural).
· Estudos de recursos minerais como carvão, minérios metalicos e energia geotermica.
· Estudos basicos sobre a natureza e origem das rochas que compõem a crusta terrestre.
· Estudos de águas subterrâneas (Hidrogeologia).
· Estudos ambientais.
2.4, Vantagens
De acordo (THOMAS,2001) Dentre os modelos existentes, o método sísmico de reflexão, classificado como um método indireto de exploração da subsuperfície, possui várias vantagens tais como:
· offsets (distância da fonte ao receptor) relativamente pequenos.
· não necessita que a velocidade vá aumentando com o aumento da profundidade.
· fornece melhor interpretação para geologias complexas e propicia um imageamento direto da subsuperfície.
· sua capacidade de produzir como resultado final imagens sísmicas que forneçam alta definição das feições geológicas.
· além de permitir a cobertura de grandes áreas de aquisição quando comparado com um método de aquisição direto, como a perfuração de poços.
· fornece alta definição das feições geológicas em subsuperfície e, por isso, é o método de prospecção mais utilizado na indústria do petróleo.
2.5. Desvantagens
De acordo com (THOMAS, 2001), Por outro lado, possui algumas desvantagens:
· A necessidade do uso do aparato fonte-receptor por diversas vezes para um mesmo objetivo tornam o método relativamente caro.
· O processamento dos dados obtidos tem um alto custo computacional.
· A subsuperfície imageada não é tão simples de ser interpretada.
3. Conclusão
Concluindo o trabalho ajudou-nos compreender como este metodo funciona, quanto na superficei terrestre e no mar, o metodo de reflexao podemos concluir que, É um método de prospecção geofísica que utiliza os princípios da sismologia para estimar as propriedades da subsuperfície da Terra com base na reflexão de ondas sísmicas e esse método de investigação geofísica é um método indirecto de exploração da subsuperfície e possui vantagens como: Fornecer alta definição das feições geológicas, permitir a cobertura de grandes áreas de aquisição, quando comparado com um método de aquisição directo. O método se baseia na propagação de ondas sísmicas (vibrações) através das rochas, para isso são geradas ondas elásticas artificiais (impulsos) de duração pequena (aproximadamente 200 milissegundos) em pontos específicos na superfície da área a ser mapeada.
Visto que este metodo é muito importante uma vez que Fornecer alta definição das feições geológicas, permitir a cobertura de grandes áreas de aquisição, quando comparado com um método de aquisição directo.e tambem o metodo possui varias aplicações como: na determinação da litoestratigrafia das camadas, do topo rochoso e das feições estruturais, Usada principalmente para Petróleo, está sendo desenvolvida para aplicações mais rasas voltadas a Eng. Civil, Extensivamente na prospecção de hidrocarbonetos (petróleo, gás natural).
4. Referencias Bibliográficas
1. P. Kearey, M. Brooks & I. Hill (2009): Geofísica de Exploração
2. Geologia De Engenharia: Capitulo 8 Prospecção Geofísica
3. THOMAS, J. E. Fundamentos de Engenharia de Petróleo. Editora Interciência, Rio de Janeiro, 2001.