HERRAMIENTAS GEOFÍSICAS PARA LA EXPLORACIÓN EL MAR PROFUNDO C l A Carlos A. Mortera M t Gutiérrez G tié [email protected] 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.