Scielo RSS <![CDATA[Geofísica internacional]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0016-716920180004&lang=pt vol. 57 num. 4 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[Evaluation of the leakage origin in Abu Baara earthen dam using electrical resistivity tomography, northwestern Syria]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692018000400223&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract An integrated geophysical approach is proposed herewith to identify the potentialleakage zones within the substructure bedrock close to the dam body. Such an approach includes geophysicalsurveys using Electrical Resistivity Tomography (ERT), and traditional VES soundings. Geophysical measurements were carried out at the Abu Baara earth fill dam, located at the southern margins of Al-Ghab plain northwest of Syria. Three long ERT profiles (P1, P2, and P3) were implemented in parallel with the dam embankment in up and down stream reservoir as well as on the dam crest. The acquired geophysical results were interpreted by using different interpretative techniques, particularly the Pichgin and Habibullaev technique one. Three main major blocks, characterizing the geological substructural rocks were distinguished in the surrounding of the studied dam. The alluvial deposits overlaya resistiveand fractured limestone and dolomite bedrock with resistivity values ranging between 300 and 1200 Ωm. Several structural anomalous features were identified within the hard carbonate bedrock. These features are almost related to tectonic elements such as faults, fractures or karstic cavities. The central second block seems to be related to a faulted or subsidence structure coinciding with the main valley, completely filled by alluvial deposits of more than 50m thickness. The detected features represented by faulted structures, fractures and the karstic occurrences, developed within the dam bedrock are therefore regarded as the main responsible causes of the leakage processes from the dam. The integrated geophysical approach presented and proposed in this paper could be easily applied in another similar dams suffering from leakage problems.<hr/>Resumen Se propone un enfoque geofísico integrado para identificar las posibles zonas de fuga dentro de la roca madre de la subestructura cercana al cuerpo de la presa. Este enfoque incluye investigación geofísica basadas en la tomografía de resistividad eléctrica (ERT, por sus siglas en inglés) y datos tradicionales de sondeo VES. La obtención de datos se llevó a cabo en la presa de tierra Abu Baara, ubicada en los márgenes del sur de la llanura de Al-Ghab al noroeste de Siria; el embalse corriente abajo, y la cresta de la presa. Los resultados adquiridos se interpretaron mediante el uso de diferentes técnicas, en particular la de Pichgin y Habibullaev. En los alrededores de la presa se distinguieron tres bloques principales que distinguió las rocas subestructurales. Los depósitos aluviales se superponen a una roca de piedra caliza y un lecho rocoso con dolomita con valores de resistencia que oscilan entre 300 y 1200 m. Se identificaron varias características anómalas estructurales dentro del lecho rocoso de carbonato duro. Estas características están relacionadas de forma mínima con elementos tectónicos como fallas, fracturas o cavidades kársticas. El segundo bloque central parece estar relacionado con una estructura con fallas o hundimientos que coinciden con el valle principal. Este valle se encuentra completamente lleno de depósitos aluviales de más de 50 m de espesor. Por lo tanto, son consideradas las principales causas de los procesos de fuga de la presa. El enfoque geofísico integrado presentado y propuesto en este documento podría aplicarse fácilmente en otras represas similares que sufren problemas de fugas. Palabras clave: estudio ERT, técnica de Pichgin y Habibullaev, filtración, Abu Baara Earthdam, Siria. <![CDATA[GA-optimized neural network for forecasting the geomagnetic storm index]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692018000400239&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract A method that combines an artificial neural network and a genetic algorithm (ANN+GA) was developed in order to forecast the disturbance storm time (Dst) index. This technique involves optimizing the ANN by GA to update the ANN weights and to forecast the short-term Dst index from 1 to 6 hours in advance by using the time series values of the Dst and auroral electrojet (AE) indices. The database used contains 233,760 hourly geomagnetic indices data from 00 UT on 01 January 1990 to 23 UT on 31 August 2016. Different topologies of ANN were analyzed and the optimum architecture was selected. It emerged that the proposed ANN+GA method can be properly trained for forecasting Dst (t+1 to t+6) with good accuracy (with root mean square errors RMSE≤10nT and correlation coefficients R≥0.9), and that the utilized geomagnetic indices significantly affect the good training and predicting capabilities of the chosen network. The results show a good agreement between the measured and modeled Dst variations in both the main and recovery phases of a geomagnetic storm.<hr/>Resumen Se desarrolló un método que combina una red neuronal artificial y un algoritmo genético (ANN+GA) con el fin de pronosticar el índice de tiempo de perturbación de tormenta (Dst). A partir de esta técnica, la ANN fue optimizada por GA para actualizar los pesos de la ANN y para pronosticar el índice Dst a corto plazo de 1 a 6 horas de antelación usando los valores de la serie temporal del índice Dst y del índice de electrojet auroral (AE). La base de datos utilizada contiene 233,760 datos de índices geomagnéticos por hora desde 00 UT del 01 de enero de 1990 hasta las 23 UT del 31 de agosto de 2016. Se analizaron diferentes topologías de ANN y se seleccionó la arquitectura óptima. Se encontró que el método propuesto ANN+GA puede ser adecuadamente entrenado para pronosticar Dst (t+1 a t+6) con una precisión aceptable (con errores cuadrático medio RMSE≤10nT y coeficientes de correlación R≥0.9), y que los índices geomagnéticos utilizados tienen efectos influyentes en la buena capacidad de entrenamiento y predicción de la red elegida. Los resultados muestran una buena aproximación entre las variaciones medidas y modeladas de Dst tanto en la fase principal como en la fase de recuperación de una tormenta geomagnética. <![CDATA[Atmospheric corrections of the cosmic ray fluxes detected by the Solar Neutron Telescope at the Summit of the Sierra Negra Volcano in Mexico]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692018000400253&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract A Solar Neutron Telescope (SNT) was installed at the summit of Sierra Negra volcano, Pue., Mexico (19.0º N, 97.3º W, 4580 m above sea level); it is in operation since 2004. In this work, values of barometric pressure, dynamic pressure, ambient temperature and relative humidity, obtained by a meteorological station close to the SNT were used, to calculate the coefficients of atmospheric correction to the registered cosmic ray flux. Once the cosmic ray data are free from variations of atmospheric origin, the time profiles observed by the SNT during five selected Forbush type decreases during the period 2011-2013 were analysed. Results obtained by several energy deposition channels (30, 60, 90 MeV) are discussed to establish the reliability of the SNT for this type of events.<hr/>Resumen Un Telescopio de Neutrones Solares (TNS) fue instalado en la cima del volcán Sierra Negra, Pue., México (19.0º N , 97.3º W, 4580 m sobre el nivel del mar); el cual se encuentra en operación desde el 2004. En este trabajo, utilizamos los valores de la presión barométrica, de la presión dinámica, de la temperatura ambiental y de la humedad relativa obtenidos por una estación meteorológica cercana al TNS, para calcular los coeficientes de corrección atmosféricos para el flujo registrado de rayos cósmicos. Cuando los datos de rayos cósmicos están libres de las variaciones de origen atmosférico, analizamos los perfiles de tiempo observados por el TNS durante seis decrecimientos tipo Forbush seleccionados para el período 2011-2013. Los resultados obtenidos por varios canales de depósito de energía (30,60,90 MeV) son discutidos para establecer la confiabilidad del TNS para este tipo de eventos. <![CDATA[Integration of electrical resistivity tomography with electromagnetic and soil radon measurements for characterizing the leakage problem in Afamia B dam, Syria]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692018000400275&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Three complementary techniques, including Electrical Resistivity Tomography (ERT), Electromagnetic (EM) and soil gas radon measurements were applied in order to propose a conceptual model that may describe the main causes of water leakage in Afamia B dam. The survey was accompanied by extensive geologic and tectonic field investigations which assisted the delineation of certain pathways for possible water leakage from the basin of the lake’s dam. Significant weak zones including subsurface tectonic lineaments, fractured bedrock, eroded surfaces, and some other deformed structures were characterized. Further analysis of the resultant data indicates that the underlying geological structure of the dam basin is primarily composed of a successive lithological bedding consisting of permeable layers (sands and gravels) alternating with impermeable calcareous marl beds. The heterogeneous composition of such lithofacies may provide an additional reason which could effectively enhance the water losses through the permeable units along the shoulders of the main valley. The overall results of the combined techniques have shown a positive correlation between the applied methods, and they confirmed the usefulness of such approach for mapping out hidden deformed structures and weak zones. Moreover, the existence of numerous archeological ruins such as graves and wells distributed throughout the dam basin may greatly increase the water leakage from the lake. Consequently, it has been found that the eroded bedrock, the heterogeneity of alternating beddings and other detected subsurface features are all playing a crucial role in the subhorizontal and vertical leakage processes that occurring within the Neogene formations and passing down to deep-seated karstified carbonate rocks of Cretaceous age.<hr/>Resumen Para comprobar las causas de fuga en la presa Afamia B, y proponer un modelo conceptual, se aplicaron tres técnicas complementarias que incluyen datos tomográficos de resistividad eléctrica (ERT, por sus siglas en inglés), electromagnetismo (EM) y radón gaseoso del suelo. Los datos se acompañan por una investigación geológica y tectónica extensa, las cuales ayudaron a delimitar ciertas vías para una posible filtración de agua desde la cuenca de la presa del lago. Se localizaron zonas significativamente débiles, que incluyen lineamientos tectónicos subsuperficiales, roca fracturada, superficies erosionadas y algunas otras estructuras deformadas. Un análisis adicional de los datos indicó que la estructura geológica subyacente de la cuenca de la presa se compone principalmente de un lecho litológico sucesivo que consiste en capas permeables (arenas y gravas), que se alternan con lechos de margas calcáreas impermeables. La composición heterogénea de tales litofacies puede proporcionar una razón adicional que podría mejorar efectivamente las pérdidas de agua a través de las unidades permeables a lo largo del valle principal. Los resultados generales de las técnicas combinadas han mostrado una correlación positiva entre los métodos aplicados y confirmaron la utilidad de este enfoque para trazar estructuras deformadas ocultas y zonas débiles. Además, la existencia de numerosas ruinas arqueológicas, como tumbas y pozos distribuidos en toda la cuenca de la presa, puede aumentar considerablemente la fuga de agua del lago. En consecuencia, se ha encontrado que el lecho de roca erosionado, la heterogeneidad de los lechos alternados y otras características superficiales detectadas están desempeñando un papel crucial en los procesos de fuga vertical y subhorizontal que ocurren dentro de las formaciones de Neogene y pasan a carbonato cárstico profundo y de rocas de la edad cretácica. <![CDATA[Caracterización de asperezas de sismos recientes en la zona de subducción de Michoacán-Colima-Jalisco, México]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692018000400289&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Resumen Se determinaron de manera sistemática los modelos de deslizamiento de los sismos de magnitud Mw mayor a 7 ocurridos desde el año 1980 en la zona de subducción de Michoacán-Colima-Jalisco utilizando ondas P y SH registradas a distancias telesísmicas y una parametrización que permite una amplia flexibilidad en la duración de la dislocación sobre el plano de falla. Para los distintos eventos las áreas de valores altos de deslizamiento no se empalman y forman un patrón entrelazado de asperezas adyacentes con espacios entre ellas que podrían identificar zonas de mayor deslizamiento en sismos futuros. El análisis sistemático de los sismos permitió investigar las incertidumbres de las asperezas. Estas incertidumbres se determinaron utilizando un simple procedimiento de muestreo donde se realizaron 300 inversiones independientes para cada evento tomando en cuenta posibles errores en la geometría de la falla, la profundidad del hipocentro y la velocidad de ruptura. Las dimensiones de las asperezas parecen mantenerse dentro de un mismo rango, lo que implicaría la existencia de asperezas relativamente homogéneas en esta porción del contacto interplaca. Las duraciones de dislocación de las asperezas estan bien restringidas y se escalan con el tamaño del evento. Para eventos Mw ~7.5 las duraciones son de ~5s y para sismos de Mw 8.0 los valores son de ~12s. Las caídas de esfuerzo calculadas para las asperezas son menores a 2.0 MPa, consistente con valores estimados para sismos de subducción en general. Los resultados indican que el muestreo de los parámetros de entrada ofrece una alternativa para evaluar las propiedades e incertidumbres de las asperezas en zonas de subducción. Además los resultados tienen implicaciones importantes para la evaluación del potencial sísmico y para el desarrollo de leyes de escalamiento.<hr/>Abstract Slip models of earthquakes of magnitude Mw greater than 7 occurring since 1980 in the Michoacán-Colima-Jalisco subduction zone were determined using P and SH waves recorded at teleseismic distances and a fault parameterization that allows a wide flexibility in rise time. The high slip areas of the different events do not overlap, forming an interlocking pattern of adjacent asperities separated by regions that could identify areas of major slip in future earthquakes. The systematic analysis of the earthquakes allowed an investigation of the uncertainties in the asperity properties. These uncertainties were determined using a simple sampling procedure where 300 independent inversions were run for each event taking into account possible errors in fault geometry, hypocenter depth and rupture velocity. The dimensions and maximum slip of the asperities appear to lie within the same range, which would imply the existence of relatively homogenous asperities in this portion of the plate interface. The rise times of the asperities are well constrained and scale with the size of the event. For Mw ~7.5 events the durations are ~5s and for earthquakes of Mw 8.0 the rise times are ~12s. The stress drops calculated for the asperities are less than 2.0 MPa, consistent with values estimated for subduction earthquakes in general. The results indicate that the parameter-sampling procedure offers an alternative for identifying the properties and uncertainties of asperities in subduction regions. Also, the results have important implications for the evaluation of the seismic potential and the development of earthquake scaling laws.