Los reflectores que simulan el fondo marino (BSR, por sus siglas en inglés) son, en los perfiles de reflexión sísmica , eventos de reflexión sísmica superficiales, caracterizados por una geometría de reflexión similar a la batimetría del fondo marino . [ 1 ] Sin embargo, tienen una polaridad de reflexión opuesta a la reflexión del fondo marino, [ 1 ] y frecuentemente intersecan las reflexiones primarias. [ 2 ]
Causa de reflexión
La reflexión sísmica es una onda sonora que rebota desde el subsuelo en la interfaz entre medios con diferentes propiedades acústicas (densidad y velocidad de onda). [ 3 ] En geología, las reflexiones normalmente ocurren en los contactos entre diferentes rocas, por ejemplo, entre capas de rocas sedimentarias (estratificación). [ 4 ] [ 5 ] Las propiedades acústicas de las rocas sedimentarias están influenciadas por sus materiales rocosos, espacio poroso y contenido de fluidos. [ 6 ] Las reflexiones son generalmente paralelas a las superficies de estratificación o capas sedimentarias. [ 6 ] Sin embargo, el contenido de fluidos en el espacio poroso a veces se convierte en el factor de influencia dominante para las propiedades acústicas, [ 6 ] por lo tanto, las reflexiones en tal caso, pueden no ser paralelas a las superficies de estratificación. [ 6 ] [ 7 ] Las BSR son un caso de cruce de superficies de estratificación. [ 8 ]
Los resultados de la perforación muestran BSR que marcan aproximadamente la base de los sedimentos con hidratos de gas debajo del lecho marino, y la reflexión se debe principalmente al gas libre contenido en los sedimentos debajo de la sección con hidratos de gas. [ 9 ] Se sabe que la presencia de gas en los sedimentos reduce drásticamente la impedancia acústica del sedimento y, por lo tanto, genera una reflexión de alta amplitud en la interfaz de la formación que contiene gas. [ 6 ] La formación de hidratos de gas en sedimentos de aguas profundas depende de la presión y la temperatura ambiente , ambas influenciadas en gran medida por la profundidad debajo del lecho marino. Esta es la razón principal por la que los BSR son aproximadamente paralelos a la reflexión del lecho marino en los perfiles sísmicos. [ 10 ]
Formación y ocurrencia
Los hidratos de gas están formados por moléculas de gas natural, principalmente metano biogénico o termogénico, contenidas en una red de moléculas de agua sólida. Se forman por la combinación de metano con agua a presiones elevadas y temperaturas relativamente bajas. Por lo tanto, los BSR están muy extendidos en las regiones de permafrost ártico y en columnas sedimentarias poco profundas bajo el lecho marino en los márgenes continentales de aguas profundas [ 11 ].
Solicitud
Estudios de riesgos geológicos
La identificación de hidratos de gas natural en sedimentos de aguas profundas es crucial para la exploración petrolera en alta mar. Sin el equipo adecuado instalado antes de la perforación, puede producirse un reventón al penetrar los sedimentos con hidratos de gas. Además, la presencia de hidratos de gas en sedimentos marinos puede alterar la estabilidad del fondo marino e inducir deslizamientos submarinos. [ 12 ] [ 13 ]
fuente de energía alternativa
Aunque la tecnología de producción actual no ha demostrado ser comercialmente viable, la presencia global de hidratos de gas en sedimentos de aguas profundas se ha considerado como un recurso energético alternativo potencial. Cabe señalar que la distribución areal de los BSR por sí sola no es suficiente para estimar adecuadamente la reserva potencial, ya que se necesitan otras técnicas para determinar el espesor de las columnas sedimentarias que contienen los hidratos. [ 14 ] Además, los parámetros de adquisición sísmica y las propiedades acústicas de los sedimentos con gas libre en los poros pueden influir en el contraste de impedancia acústica, lo que inevitablemente afecta la amplitud de la reflexión. Esto generaría incertidumbre en la relación entre los BSR y la presencia de hidratos de gas. [ 15 ]
Impacto climático
Debido a que los hidratos de gas solo son estables en un rango de bajas temperaturas y presiones moderadas, el calentamiento atmosférico y oceánico puede desencadenar la inestabilidad de los hidratos y liberar cantidades significativas de metano tanto del permafrost como de los sedimentos marinos. Esto podría agravar el efecto invernadero sobre el clima terrestre. [ 16 ]
Referencias
- 1 2 MacKay, Mary E.; Jarrard, Richard D.; Westbrook, Graham K.; Hyndman, Roy D. (1 de mayo de 1994). "Origen de los reflectores que simulan el fondo: evidencia geofísica del prisma de acreción de Cascadia". Geología . 22 (5): 459– 462. Bibcode : 1994Geo....22..459M . doi : 10.1130/0091-7613(1994)022 < 0459:OOBSRG > 2.3.CO ; 2 .
- ↑ Shedd, William; Boswell, Ray; Frye, Matthew; Godfriaux, Paul; Kramer, Kody (junio de 2012). "Ocurrencia y naturaleza de los "reflectores que simulan el fondo" en el norte del Golfo de México". Marine and Petroleum Geology . 34 (1): 31– 40. Bibcode : 2012MarPG..34...31S . doi : 10.1016/j.marpetgeo.2011.08.005 .
- ↑ William Ashcroft (2011) Capítulo 1.2: El principio del estudio de reflexión sísmica en Guía de reflexión sísmica para geólogos petroleros. Wiley-Blackwell ISBN 9781444397857
- ↑ William Ashcroft (2011) Capítulo 7.2: Vinculación de la geología de pozos con la sección sísmica en Guía de reflexión sísmica para geólogos petroleros. Wiley-Blackwell ISBN 9781444397857
- ↑ William Ashcroft (2011) Capítulo 7.3 “Elección de reflexiones para seleccionar”. En Guía de reflexión sísmica para geólogos petroleros. Wiley-Blackwell ISBN 9781444397857
- 1 2 3 4 5 "Características de los eventos sísmicos". Sismología de exploración . 1995. págs. 145–190 . doi : 10.1017/CBO9781139168359.007 . ISBN 9780521462822.
- ↑ Jack Dvorkin, Mario A. Gutierrez, Dario Grana (2014) Reflexiones sísmicas de las propiedades de las rocas. Cambridge University Press, Science ISBN 1107782732, 9781107782730
- ↑ Dvorkin, J., Gutierrez, M., & Grana, D. (2014). Hidratos de gas*. En Reflexiones sísmicas de las propiedades de las rocas (pp. 262-274). Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9780511843655.022
- ↑ Ruppel, C.; Boswell, R.; Jones, E. (1 de noviembre de 2008). "Resultados científicos de la perforación de la primera etapa del proyecto conjunto de la industria de hidratos de gas del Golfo de México: Introducción y descripción general". Marine and Petroleum Geology . 25 (9): 819– 829. Bibcode : 2008MarPG..25..819R . doi : 10.1016/j.marpetgeo.2008.02.007 . hdl : 1912/2615 .
- ↑ Haacke, R. Ross; Westbrook, Graham K.; Hyndman, Roy D. (septiembre de 2007). "Hidrato de gas, flujo de fluidos y gas libre: Formación del reflector que simula el fondo". Earth and Planetary Science Letters . 261 ( 3–4 ): 407–420 . Bibcode : 2007E & PSL.261..407H . doi : 10.1016/j.epsl.2007.07.008 .
- ↑ Sloan, ED y C. Koh (2007), Hidratos de clatrato de gases naturales, CRC Press, Boca Raton, Florida.
- ↑ Maslin, Mark; Owen, Matthew; Betts, Richard; Day, Simon; Dunkley Jones, Tom; Ridgwell, Andrew (28 de mayo de 2010). "Hidratos de gas: ¿riesgo geológico pasado y futuro?". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 368 (1919): 2369– 2393. Bibcode : 2010RSPTA.368.2369M . doi : 10.1098/rsta.2010.0065 . PMID 20403833 . S2CID 24574034 .
- ↑ Phrampus, Benjamin J.; Hornbach, Matthew J. (25 de octubre de 2012). "Cambios recientes en la Corriente del Golfo que causan una desestabilización generalizada de los hidratos de gas". Nature . 490 ( 7421): 527– 530. Bibcode : 2012Natur.490..527P . doi : 10.1038/nature11528 . PMID 23099408. S2CID 4420517 .
- ↑ Boswell, Ray; Collett, Timothy S. (2011). "Perspectivas actuales sobre los recursos de hidratos de gas". Energy Environ. Sci . 4 (4): 1206– 1215. doi : 10.1039/c0ee00203h .
- ↑ Majumdar, Urmi; Cook, Ann E.; Shedd, William; Frye, Matthew (16 de julio de 2016). "La conexión entre el hidrato de gas natural y los reflectores que simulan el fondo" . Geophysical Research Letters . 43 (13): 7044– 7051. Bibcode : 2016GeoRL..43.7044M . doi : 10.1002/2016GL069443 . S2CID 133494864 .
- ↑ Archer, David; Buffett, Bruce; Brovkin, Victor (8 de diciembre de 2009). "Los hidratos de metano oceánicos como un punto de inflexión lento en el ciclo global del carbono" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 106 (49): 20596– 20601. Bibcode : 2009PNAS..10620596A . doi : 10.1073/pnas.0800885105 . PMC 2584575. PMID 19017807 .
- Geofísica