Tomografia sismica a rifrazione: come acquisire i dati

La modalità di acquisizione dei dati per l’elaborazione tomografica è simile a quella messa in atto per la sismica a rifrazione elaborata ad esempio con il metodo G.R.M. (Palmer, 1980).

Esempio di schema per l'acquisizione di una prova sismica tomografica a rifrazione con quattro energizzazioni esterne e tre interne.
Esempio di configurazione per l’acquisizione per la tomografia a rifrazione.

I geofoni devono essere disposti in linea, normalmente con una spaziatura costante che dipende dalla risoluzione orizzontale che si vuole ottenere, mentre la lunghezza della linea determina la massima profondità di indagine che è possibile raggiungere.

Le energizzazioni saranno disposte allineate alla linea di geofoni sia internamente che esternamente. Se per acquisire i dati in una stesa a rifrazione possono bastare, al limite, solo 5 energizzazioni, 4 esterne (2 per lato) ed una centrale, per la tomografia sismica è necessario eseguire più energizzazioni all’interno della linea. Indicativamente si consiglia di energizzare ogni 4-5 geofoni.

Il segnale di una prova a rifrazione, eseguita impiegando una martellata come energizzazione tipicamente ha una frequenza compresa tra i 50 e 100Hz. La frequenza di campionamento pertanto deve essere maggiore di 200Hz. Poichè si vuole avere una buona risoluzione temporale del segnale si può impostare come parametro di acquisizione un sampling rate di almeno 5000Hz.

La tomografia sismica a rifrazione, analogamente alla prova sismica a rifrazione (ad esempio GRM), utilizza il tempo dei primi arrivi per calcolare il profilo. La registrazione del segnale deve essere abbastanza lunga per permettere di individuare gli arrivi su tutti i geofoni. Tendenzialmente per stendimenti di 50 metri è sufficiente registrare per 500ms. Questo tempo può variare in funzione delle condizioni del sottosuolo che stiamo indagando e del tipo di onda che stiamo misurando. Le onde P saranno quasi il doppio più veloci rispetto alle onde S in molti contesti stratigrafici.
Ad esempio con la velocità media di 1000 m/s il primo impulso impiega 50 ms per raggiungere un geofono posto a 50 metri dalla sorgente.