uando se interpretan los datos GPR donde el objetivo es comprender la estructura geológica, a menudo se desea cuantificar la pendiente (normalmente denominada "caída") de las interfaces. Las secciones transversales de GPR sin procesar no son representaciones "verdaderas" de la geometría del subsuelo; Las estimaciones simplistas de caídas producirán valores erróneos para caídas si el comportamiento de la onda GPR no se considera en el cálculo. El siguiente es un resumen de muy alto nivel basado en supuestos simplificados; este tema puede volverse mucho más complejo.
Los datos de GPR se muestran normalmente en imágenes de sección transversal con un eje de posición horizontal y un eje de tiempo vertical (Figura 1). El tiempo (t) a menudo se convierte en profundidad (z) al conocer la velocidad de onda (v) en la ecuación:
z = vt2
donde t es el tiempo de viaje en ambos sentidos de la onda GPR en el subsuelo.
Una pantalla de sección transversal de GPR sin procesar es una forma rápida y conveniente de estimar las profundidades del objetivo, pero no debe interpretarse como una imagen "real" del subsuelo.
La expresión normal para el cálculo de un buzamiento o pendiente es el cambio en la profundidad, Δz, frente a la distancia horizontal, Δx, a lo largo del perfil, y expresado como:
θ = bronceado-1 ( ΔzΔx )
La pendiente se expresa con mayor frecuencia como un ángulo de inclinación, θ, que es el ángulo entre la interfaz y la superficie del suelo (Figura 2a). Si las profundidades en una sección transversal GPR y esta expresión se utilizan para calcular el ángulo de la pendiente, el valor será incorrecto. La razón es que las profundidades que se muestran en la sección transversal simple de GPR no son las mismas que las trayectorias de los rayos de señal en el subsuelo.
Estos conceptos básicos se describen a continuación en la Figura 2.
La figura 2a ilustra las trayectorias de los rayos de la señal GPR. A menudo se asume que el transmisor y el receptor GPR son coincidentes, lo cual es una muy buena aproximación para la mayoría de los estudios de reflexión. Las señales GPR viajan en trayectos rectos hasta la interfaz y se reflejan en el sistema GPR. Se muestran dos trayectorias de rayos para un GPR en las posiciones A y B de la superficie; las señales GPR se reflejan en la interfaz inclinada en los puntos A 'y B'. Las longitudes de las trayectorias de los rayos A-A 'y B-B' son L1 y L2.
La sección transversal estándar de GPR muestra la señal reflejada directamente debajo de la posición de GPR en la superficie (Figura 2b). De hecho, las señales viajan inclinadas o
ruta no vertical al punto de reflexión objetivo en la superficie inclinada. En una sección transversal de GPR, la respuesta para la ruta A-A 'aparece en el tiempo 2L1 / v y para B-B 'en el momento 2L1 / v, donde v es la velocidad de la señal GPR en el medio prospectado.
La línea negra punteada en la Figura 2c muestra el horizonte de reflexión fotografiado. Con el uso de una conversión simple de tiempo a profundidad, la Figura 2c no cambia la geometría de la imagen GPR.
En una sección transversal de GPR, la interfaz inclinada tiene el buzamiento (pendiente), θGPR, que está relacionado con la verdadera caída de la interfaz, θ, de la siguiente manera
broncearseθGPR = Pendiente = ΔzΔx = (L2 - L1)Δx = pecadoθ
La caída real se puede calcular fácilmente como:
θ = pecado-1 (broncearse θ GPR)
θ = pecado-1 ( ΔzΔx )
Por ejemplo, usando los datos de GPR en la Figura 1:
θ = 28 grados
Dos cosas importantes a tener en cuenta son:
- En una sección transversal simple, inmersión GPR, θGPR , siempre será más pequeño que el verdadero chapuzón.
- La caída de la imagen GPR solo puede oscilar entre θ y ± 45 grados, mientras que la pendiente real puede oscilar entre θ y ± 90 grados.
Alternativamente, los usuarios avanzados podrían aplicar el procesamiento de migración para convertir la sección GPR nuevamente en una sección transversal de geometría real. A medida que la migración mueve las 'respuestas' observadas de regreso a su ubicación 'verdadera', la medición de la caída en una sección migrada debería dar la caída correcta. Por lo tanto, la migración es otra forma de abordar la verdadera estimación de caída.
Esta discusión es una vista muy simple de estos conceptos. En realidad, el mundo es tridimensional y no hay certeza de que la sección transversal de GPR esté alineada con la pendiente más pronunciada (esto se revelaría mediante una sección transversal de GPR recopilada perpendicularmente al rumbo de la estructura). Si se requiere una evaluación completa de la geometría, será esencial adquirir datos GPR en dos direcciones ortogonales. Esto asegura que la orientación de la huelga se pueda determinar e incorporar al análisis. Esos detalles están más allá del alcance de este artículo.
Los datos de las dunas de arena en las Figuras 1 y 3 son cortesía de Todd Thompson, Indiana Geological Survey.
