herramientas geofísicas para la exploración el mar profundo

HERRAMIENTAS GEOFÍSICAS PARA LA
EXPLORACIÓN EL MAR PROFUNDO
C l A
Carlos
A. Mortera
M t
Gutiérrez
G tié
cmortera@geofisica.unam.mx
Instituto de Geofísica - UNAM
SEMINARIO DE DIVULGACION
“LA FRONTERA FINAL: EL OCEANO PROFUNDO
SEMANART UNAM Diciembre,
SEMANART-UNAMDi i
b
2009
2009.
¿Que
Q
herramientas de g
geofísica se necesitan p
para
reconocer estas estructuras en el lecho marino?
ALMOHADILLAS DE BASALTOS
DIQUES DE BASALTOS
ESPECIME BIOGENICO SOBRE LAS
ALMOHADILLAS DE BASALTOS
FILTRACIONES DE HIDROCARBUROS E HIDRATOS
EN EL GOLFO DE MEXICO
Reconocimiento regional a mayor escala espacial del
Relieve en el Mar Profundo Adyacente a México
Utilizando métodos geofísicos.
Exploración del Relieve del Fondo Oceánico con
Ecosondas Multihaz
Levantamiento con Multihaz
(100% de cubrimiento)
Ancho de barrido vs Profundidad, Multihaz de12 kHz
Distancia Transversal en metros
ancho de barrido
ancho de barrido
profundidad en metros
p
Cortesia de L-3 Communications SeaBeam Instruments
www.seabeam.com
RANGO DE ALCANCE Y BARRIDO
DEL MULTIHAZ EM302
(espaciamiento lateral de 25 m entre mediciones)
Ancho de Barrido (km)
Grava
G
a a
Arena
Lodo
Grava
Arena
Lodo
Profundidad (m)
ancho de barrido
en aguas profundas
del Golfo de México
SISTEMA DE BATIMETRIA MULTIHAZ
Configuración del ecosonda multihaz EM300
en los buques oceanográficos de la UNAM
transceiver
transductores
gondola para transductores
transductor
BUQUES OCEANOGRAFICOS
DE LA UNAM
B/O “EL
EL PUMA
PUMA”
EM300 – Ecosonda
Multihaz de 30 kHz
Ejemplo de un Levantamiento de Batimetría Multihaz
Fractura de Rivera
BART 2002 -- L’Atalante
L’At l te
Mapa Batimétrico y Secciones Sísmicas
de la Fractura de Rivera – BART 2002
1500m
5400m
BART 2002
Ejemplo de un Levantamiento de Batimetría Multihaz
Propagador de Esparcimiento Oceánico – Dorsal EPR
BART 2002 – L’ATALANTE
Relieve Batimétrico del Propagador de
Esparcimiento Oceánico – Dorsal EPR y RT
BART 2002
Relieve Batimétrico del Propagador de
Esparcimiento Oceánico – Dorsal EPR y RT
BART 2002
Ejemplo de un Levantamiento de Batimetría Multihaz
Margen Continental de la Península de Baja California
FAMEX 2002 – L’ATALANTE
FAMEX - 2002
EM 12D BARRIDOS
DE BATIMETRIA
MULTIHAZ
CON ANCHOS DE
HASTA 24 KM
fa ille d éc roc
ha nte
strike-slip
fault
fa ille norm ale
normal fault
thrust
fault
fa ille ina c tive
inactive
act
e fault
au t
Ca
nyon
faille
déc
roc
ha nte
canyon
supposée
decollement fault
Inactive transform faults
FAMEX – 2002
LEVANTAMIENTO
DEL RELIEVE DEL
FONDO MARINO
en 24 días
Magdalena Fan
Pacific Ocean
FAMEX 2002
Ejemplo de un Levantamiento de Batimetría Multihaz
Talud Continental del Golfo de Tehuantepec
NEMO03 – RV MELVILLE
NEMO03 - RV Melville (Scripps Institution of Oceanography)
Adquisición de los datos batimétricos
Resultados
Análisis de la batimetría
- Margen continental
- Zona de cañones
- Derrumbe masivo
- Traza de falla
BATIMETRIA - GOLFO DE MEXICO
LA EXPLORACION DEL LECHO MARINO EN
AGUAS PROFUNDAS DEL GOLFO DE MEXICO
B/O Justo Sierra
B/O Justo Sierra
PROVINCIAS EN LA CUENCA DEL GOLFO DE MEXICO
Ejemplo – batimetría multihaz
SIGSBEE 12
LEVANTAMIENTO GEOFISICO
Barridos laterales de batimetría multihaz y monohaz,
35 perfiles sísmicos de alta resolución y magnéticos.
LEVANTAMIENTO MULTIHAZ - CARAIBES
PROCESADO DE DATOS DE LA ECOSONDA EM300
LEVANTAMIENTO MULTIHAZ - CARAIBES
PROCESADO DE DATOS DE LA ECOSONDA EM300
LEVANTAMIENTO MULTIHAZ - CARAIBES
PROCESADO DE DATOS DE LA ECOSONDA EM300
PROVINCIAS EN LA CUENCA DEL GOLFO DE MEXICO
SIGSBEE 11
LEVANTAMIENTO MULTIHAZ
PROCESADO CON CARAIBES
DATOS DE EM300
ECOSONDA MULTIHAZ EM300
ANCHOS DE BARRIDOS
2000m a 2800m
SECTOR NORTE DEL LEVANTAMIENTO MULTIHAZ EN LA
DONA ORIENTAL
TOPAS
TOpographic
PArametric
Sonar
Sub-bottom
Profiler
System
PLANICIE DE SIGSBEE Y EL DOMO SIGSBEE
ECOSONDA KONGSBERG TOPAS PSPS-18
SW
NE
SECCIONES SISMICAS DE ALTA RESOLUCION - TOPAS
POLIGONO ORIENTAL EN EL GOLFO DE MEXICO
SW
NE NE
SW
PERFIL M1M1-M2 – 3000m
W
E
PERFIL 10 – 3360m
SECCIONES SISMICAS DE ALTA RESOLUCION - TOPAS
POLIGONO ORIENTAL EN EL GOLFO DE MEXICO
PERFIL 03 – 3150m
PERFIL 18 – 3380m
SECCIONES SISMICAS DE ALTA RESOLUCION - TOPAS
POLIGONO ORIENTAL EN EL GOLFO DE MEXICO
E
W
PERFIL 07 – 3170m
W
E
PERFIL 12 – 3250m
Ejemplo de los datos obtenidos con el TOPAS PS18 en
EL PUMA Sección litológica profunda en el margen
continental de Nayarit
Chirp - Perfilador Sísmico
Marino de Alta Frecuencia
Modulada
Sección Sísmica
De Sedimentos
Cuaternarios
38-KHz IMAGERY OF GAS PLUME FROM
HYDRATE MOUND: BLOCK GC234
hidratos de metano en el
subsuelo marino.
hidratos de gas
Escapes de gas metano del piso m
hidratos en
combustión
USO DE SONARES SIDE-SCAN
PARA INVESTIGAR LA MORFOLOGÍA
Í
Y LA LITOLOGÍA
Í DE LOS FONDOS MARINOS
Sonar Side-Scan de la Energía Reflectada del Fondo Marino
Barrido del Sonar
Imagen Acustica
Imagen Acustica de la Litología del Fondo
Datos del multihaz y perfilador acústico
registrados a grandes profundidades con un HUGIN
March 2002
USM/PAIGH Workshop
Naufragios de la segunda guerra mundial
datos del sonar de barrido lateral (HUGIN 3000)
U-166 German U-Boat
Robert E. Lee
Imagen Acústica
de un Barco Hundido
CUENCA DE GUAYMAS ---SONAR
SONAR DE SIDESCAN
REFLECTIVIDAD ACUSTICA DEL LECHO MARINO
CUENCA DE GUAYMAS ---SONAR
SONAR DE SIDESCAN
REFLECTIVIDAD ACUSTICA DEL LECHO MARINO
CUENCA DE GUAYMAS ---SONAR
SONAR DE SIDESCAN
REFLECTIVIDAD ACUSTICA DEL LECHO MARINO
CUENCA DE GUAYMAS -- CTDCAM
COMUNIDADES Y ESTRUCTURAS EN EL LECHO MARINO
CUENCA DE GUAYMAS -- CTDCAM
COMUNIDADES Y ESTRUCTURAS EN EL LECHO MARINO
M
Magnetometro
M
Marino
i
INVERSIONES DE LA MAGNETIZACION DE LA CORTEZA OCEANICA
FORMACION DE LAS ANOMALIAS MAGNETICAS
Anomalias Magneticas en
las Placas Cocos, Pacifico y Rivera
MARTIC04
?
MARTIC 04 – AREA DEL LEVANTAMIENTO MAGNETICO
Transectos magnéticos para los cruceros MARTIC04 (azul) y
MARTIC05 (verde). Batimetría del Margen de Colima y Jalisco
MAGNETOMETRIA
Gravimetros Marinos
Gravímetros Marinos
Empleo de la Reflexión Sísmica
P
Para
S
Seleccionar
l i
Sitios
Si i de
d
Muestreo de Sedimentos Para
Estudios de Cambios Climáticos
METODO DE REFLEXION SISMICA
SISTEMA MARINO
DE REFLEXION
SISMICA DE ALTA
RESOLUCION
Fuente Sísmica - Airgun (Pistola de Aire)
Pistolas de Aire
Explosione
s
de
b b j
burbujas
de aire
Cable de Sensores
INVESTIGACION DE
REFLEXION SISMICA DE
HIDRATOS DE METANO EN
EL MARGEN OCCIDENTAL
DE LA PENINSULA DE
CALIFORNIA
Carlos Mortera Gutiérrez
BOTTOM SEA FLOOR
BOTTOM SIMULATING REFLECTOR
2.5 Km
THE BSR PROFILES
Actually the seismic reflection technique is the most efficient way to explore and identify Gas
Hydrates in marine sediments, such presence modify the rigidness and make changes on the
p
of the bodyy waves,, principally
p
p y the P wave velocityy increase up
p from 1.7 to 3.5 km/s.
/
response
The P wave velocity from the sediment beneath from the hydrates layer decrease because
this layer contains free gas in its matrix and those cause the reverse wavelet polarity, this
response is called BSR.
¿Qui
Quié
én no esta contento en el mar?
La Ultima Tecnología
g en cubos sísmicos
marinos.
Configuración en el Mar
8 km
100 m
¾ un ejemplo
j p mostrando una embarcación sísmica
remolcando ocho cables de 8 km de longitud
Monitoreo de reservorios - Requerimientos
Calidad de Imagen
• Resolución
Repetibilidad
epe b dad 4D
• Perturbaciones en Fuente
• Perturbaciones en Receptor
• Perturbaciones en el
Posicionamiento
Planeación de pozos precisa
Resolución Sísmica
2.0
Prospecto Diana
G lf dde Mé
Golfo
México
i
3.0
Líneas de Investigaciones
g
Movimiento de placas
2
2.
Estructuras geológicas entre placas tectónicas
3.
La corteza oceánica y la zona de subducción
4.
F
Formación
ió de
d las
l cuencas o
oceánicas
ceánicas
á i
5.
Estratigrafía del subsuelo marino
6 Sistemas
6.
S
h
hidrotermales
d
l submarinos
b
7. Exploración de hidrocarburos
8. Exploración de hidratos de metano
9.
Estudios de riesgos geológicos
10. Estudios de ecología ambiental marina
1.