Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3704| Inversión tridimensional lateralmente restringida de datos sísmicos y electromagnéticos de fuentes naturales Three-dimensional laterally constrained inversion of seismic and electromagnetic data from natural sources | |
| FAVIO CRUZ HERNANDEZ | |
| LUIS ALONSO GALLARDO DELGADO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Fuente natural, ondas electromagnéticas, ruido sísmico, ondas superficiales de Rayleigh, inversión, magnetotelúrico, Cerro Prieto Natural source, electromagnetic waves, seismic noise, inversion, Rayleigh waves, Cerro Prieto,magnetotelluric | |
| Los datos obtenidos con métodos geofísicos de fuente natural pueden ser captados en cualquier lugar y tiempo en la superficie de nuestro planeta. Las fuentes naturales producen perturbaciones de campos electromagnéticos y sísmicos que pueden alcanzar profundidades de metros hasta cientos de kilómetros. En particular, las mediciones de ondas electromagnéticas dan información sobre las propiedades eléctricas de las rocas, mientras que las ondas sísmicas lo hacen sobre sus propiedades mecánicas. El análisis de este tipo de mediciones sigue procesos muy similares por lo que aprovechar sus semejanzas ampliaría el conocimiento sobre procesos dinámicos en el interior de la Tierra. Hace 17 años surgió una nueva alternativa que hace uso de campos difusos en sismología, que incluyen al ruido sísmico ambiental o la coda sísmica. Este campo de ondas contiene información de las ondas superficiales para explorar o monitorear cambios en las propiedades elásticas e inelásticas de la Tierra. Sin embargo, existen muy pocas estrategias de inversión para este tipo de datos. En esta tesis, se diseñó una metodología denominada “inversión lateralmente restringida de ondas superficiales” (LCSWI, por sus siglas en inglés) que invierte tiempos de viaje de ondas superficiales de Rayleigh a diferentes periodos producidos por fuentes controladas o naturales (terremotos o ruido sísmico), para estimar la distribución 3D de la velocidad de onda S (Vs). La metodología funciona en dos etapas, en la primera de ellas estima mapas de dispersión de velocidad de grupo o fase usando teoría de rayos, en la segunda, se aplica un esquema de gradientes conjugados no-lineales para estimar la distribución tridimensional de Vs usando todos los mapas de dispersión y su matriz inversa de covarianza. Esta matriz agrega la sensibilidad lateral de los mapas a la estructura de velocidad, mientras que la sensibilidad en profundidad se obtiene a través de teoría unidimensional de ondas superficiales. Para validar la metodología se realizó un algoritmo numérico y experimentos sintéticos que simulan la distribución de estaciones sísmicas a escala local. El algoritmo se probó en datos reales empleando una red temporal de 12 estaciones sísmicas que registraron ruido sísmico durante tres meses en la cuenca de Cerro Prieto, en Baja California, México. El modelo tridimensional estimado de Vs es comparado con diversos estudios geofísicos, sismológicos, geológicos, así como con la información ... Data obtained with geophysical methods from natural sources can be observed anywhere, anytime, on the surface of our planet. Natural sources produce disturbances of electromagnetic and seismic fields that can reach depths of meters to hundreds of kilometers. In particular, electromagnetic wave measurements can provide information on the electrical properties of rocks, while seismic waves on their mechanical properties. The analysis of this type of measurements follows very similar processes, so taking advantage of their similarities would broaden our understanding of the dynamics of the Earth's interior. In the last seventeen years, a new alternative emerged that uses diffuse fields in seismology, including ambient seismic noise or seismic coda. This wavefield contains surface wave information to explore or monitor changes in the elastic and inelastic properties of the Earth. However, there are very few investment strategies for this type of data. In most surface-wave travel-time inversion schemes, a surface-wave inversion-based technique is employed for each surface observation point, assuming a horizontally stratified Earth at each point. We propose a new methodology called “laterally constrained surface wave inversion” (LCSWI) that inverts Rayleigh wave travel times at different periods produced by controlled or natural sources (earthquakes or seismic noise) to estimate the 3D distribution of S-wave velocity (Vs). The methodology works in two stages. The first stage estimates group or phase velocity dispersion maps using ray theory. In the second, we applied a non-linear conjugate gradient scheme to estimate the three-dimensional distribution of Vs using all the maps dispersion and its inverse covariance matrix. This matrix adds the lateral sensitivity of the maps to the velocity structure, while onedimensional surface wave theory the provides depth sensitivity. To validate the methodology, we perform a numerical algorithm and synthetic experiments that simulate the distribution of seismic stations at a local scale. The algorithm was tested on data obtained using a temporary network of 12 seismic stations that recorded seismic noise for three months in the Cerro Prieto basin, in Baja California, Mexico. The 3D model of estimated Vs is compared with various geophysical, seismological, and geological studies and information from wells, showing a good correlation with most of them. The model shows an area with the possibility of ... | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Cruz Hernández, F. 2022. Inversión tridimensional lateralmente restringida de datos sísmicos y electromagnéticos de fuentes naturales. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 150 pp. | |
| SISMOLOGÍA Y PROSPECCIÓN SÍSMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Favio Cruz Hernandez_08 abril 2022_Biblioteca.pdf | Versión completa de la tesis | 117.23 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |