Geofísica internacional

Multi-scale analysis of well-logging data in petrophysical and stratigraphic correlation

Determinación de los límites locales de una columna estratigráfca (por ejemplo relacionados con ambientes de depósito) representan en particular una gran contribución al análisis y caracterización de yacimientos petroleros. En este marco general, las Transformadas de Ondícula, continua y discreta, son aplicadas a datos de registros geofísicos de pozos de un área productora de aceite en el Golfo de México, con el propósito de encontrar periodicidades o ciclos y correlacionarlos con las características litológicas y estratigráfcas de los ambientes asociados. Un análisis multiescala de registros geofísicos de pozos (rayos gama, resistividad y potencial espontáneo) fue realizado basado en la transformada de ondicular. En particular los coefcientes ondiculares fueron determinados. El análisis de los escalogramas-espectrogramas permitió obtener pseudolongitudes de onda características para cada escala (frecuencias). Las pseudolongitudes de onda fueron asociadas con posibles periodicidades o periodos deposicionales (ciclos climáticos de Milankovitch) del área de estudio. El caso presentado muestra que el análisis ondicular es una técnica complementaria de gran ayuda para la caracterización de yacimientos, particularmente en la localización de secuencias estratigráfcas y de las facies asociadas.

Establishment of sequence limits in a stratigraphic column (i.e., related to depositional environments) represents in particular a great contribution to the analysis and characterization of oil reservoirs. In this context, we applied the continuous as well as the discrete wavelet transforms, to data from geophysical well logs from an oil producing area in the Gulf of Mexico, in order to bring about periodicities or cycles and correlate them with lithologic and stratigraphic characteristics of the associated environments. A multiscale analysis of geophysical well loggings (gamma ray, resistivity, and spontaneous potential) was done based in the wavelet transform. In particular the wavelet coeffcients were determined. Analysis of the obtained spectrograms-scalograms enabled to establish characteristic pseudowavelengths for each scale (frequencies). Pseudo wavelengths were associated with possible periodicities in deposition (Milankovitch's climatic cycles) of the study area. This case history shows that the wavelet analysis is a helpful complementary technique for reservoir characterization, specifcally in the location of stratigraphic sequences and associated facies.

Onset and end of the rainy season and corn yields in São Paulo State, Brazil

En este estudio se investigaron las relaciones entre la temporada de lluvias y las cosechas de maíz en el estado de São Paulo, Brasil. Los resultados mostraron que las cosechas de maíz y las precipitaciones se correlacionan fuertemente en una gran parte de la región, particularmente en la parte noreste, este, noroeste y oeste del estado (valores positivos superiores a 0.5 y signifcativos a un nivel de confanza de 95%). El análisis de las tendencias en la duración de la temporada de lluvias y la precipitación acumulada asociada, mostraba una tendencia a mayor volumen de precipitación y una más corta temporada de lluvias. Esto puede ser debido al calentamiento global. Aunque se correlacionan positivamente las cosechas de maíz y la lluvia, un aumento en el futuro de eventos de intensas lluvias puede conducir a deslizamientos de tierras, inundaciones y, en consecuencia, provocar daños a los cultivos. Durante el período 1970-2003 hubo un aumento de duración en la temporada de lluvias y en el volumen de precipitación en fuertes episodios de El Niño, mientras que en el caso de los eventos de La Niña la temporada de lluvias fue más corta y hubo una disminución de las precipitaciones. Los resultados de los estudios de caso, teniendo en cuenta El Niño 1997-98 y La Niña 1998-99 sugirieron que el aumento (disminución) de la duración de la temporada de lluvias durante el evento de El Niño (La Niña) está asociado con el aumento (disminución) de las cosechas de maíz en el estado de São Paulo. Se necesitan estudios adicionales con un récord de datos de los rendimientos de maíz mayor de 14 años y teniendo en cuenta otros episodios de El Niño/LaNiña para hacer una conexión convincente entre las cosechas de maíz y eventos ENOS en el estado de São Paulo.

The relationships between the rainy season and corn yields in São Paulo State were investigated. The results showed that rainfall and corn yields are strongly positively correlated in most of the region, particularly in the northeastern, eastern, northwestern and western parts of the state (i.e. values are higher than 0.5 signifcant at 95% confdence level). The analysis of the trends in the duration of the rainy season and the associated accumulated precipitation showed a tendency of higher precipitation and shorter rainy seasons. It has been suggested to be due to global warming. Although rainfall and crop yields were positively correlated, an increase in heavy rainfall events in future may lead to landslides, fash foods and consequently crop damage. During the period 1970-2003 there was an increase of the rainy season and rainfall in strong El Niño episodes while in the case of La Niña events the rainy season was shorter and the rainfall decreased. Results of case studies considering the 1997-98 El Niño and the 1998-99 La Niña suggested that the increase (decrease) of the duration of the rainy season during the El Niño (La Niña) event is associated with the increase (decrease) of corn yields in São Paulo State. Further studies with a record of corn yields longer than 14 years and considering other El Niño/La Niña episodes are needed to obtain a frm connection between corn yields and ENSO events in São Paulo State.

A generalized equation of state with an application to the Earth's mantle

En este trabajo se muestra la pertinencia de incluir en la ecuación de estado de Kamerlingh-Onnes, interacciones múltiples no aditivas de fuerzas entre partículas. Estas fuerzas son de carácter electrodinámico. A partir de la ecuación de estado así generalizada se obtienen las isotermas en la vecindad del punto crítico y del punto triple para sistemas polares o no polares. Se desarrolla el ejemplo del agua. Se generaliza la ecuación de estado para el manto desarrollada por Birch, y en particular se obtiene la compresibilidad isotérmica para el manto terrestre. Se presentan las formas que toman, bajo esta generalización, algunas leyes de la mecánica y electrodinámica.

This study analizes the pertinency of including in the state equation of Kamerlingh-Onnes, non additive, potentials of multiple-interactiions of particles. These forces are indeed real and of a electrodinamic character. From the state equation no gerenalized, we obtained the isotherms in the vecinity of the critical point, and of the triple point for polar (or no polar) systems. We developed the example of water. We generalized the state equation for the mantle developed by Birch, and in particular, we obtained the isothermal compressibiliy for the earth mantle. We present, the forms that, under this generalization assume several laws of classical mechanism and electrodinamics.

The 1998-1999 eruption of Volcán de Colima, Mexico: an application of Maeda's viscoelastic model

Se presenta una versión modifcada del modelo viscoelástico de Maeda y su aplicación a la erupción de 1998-1999 del volcán de Colima. El modelo se ajusta razonablemente bien a los datos observados de volumen emitido suponiendo una cámara magmática con un volumen de 30 km³ y un radio aproximado de 1.93 km centrado ~ 1.7 km bajo el nivel del mar (~ 5.6 km bajo el cráter). Estas características están de acuerdo con los datos gravimétricos del área y explican en términos generales el proceso de emisión de masa que tuvo lugar en el volcán de Colima durante el periodo estudiado, mismo que consistió en la emisión lenta de lava por 2 meses. En este modelo tal conducta se atribuye a la reología viscoelástica de la roca encajonante, la dimensión del conducto volcánico y la entrada de material a la cámara magmática.

A modifed version of Maeda's viscoelastic model of mass ejection is applied to the 1998-1999 eruptive period of Volcán de Colima, Mexico. The model fts reasonably well the observed volume and volume rate of the eruption, assuming a magma chamber with a volume 30 km³ and radius of 1.93 km centered at about 1.7 km below sea level (~ 5.6 km below the summit crater). These fgures are roughly in agreement with gravimetric data. The process of mass emission at Colima Volcano during the studied period, consisted of slow emission of lava for 2 months. This behavior is attributed to the viscoelastic rheology of the medium around the volcanic conduit and the input to the magma chamber.

Chicxulub crater post-impact hydrothermal activity - evidence from Paleocene carbonates in the Santa Elena borehole

Los cráteres de impacto se caracterizan por sistemas hidrotermales activos; particularmente en aquellos formados en ambientes marinos, en los cuales los procesos convectivos incluyen fuidos hidrotermales y agua de mar. En este estudio se presentan resultados sobre la actividad hidrotermal en el cráter Chicxulub, formado por un impacto sobre la plataforma carbonatada en el sur del Golfo de México hace unos 65 Ma en el límite Cretácico/ Terciario. Los sedimentos carbonatados post-impacto registran los efectos de actividad hidrotermal convectiva, lo cual nos permite investigar sobre las características y duración de estos procesos. En este artículo se presentan la geoquímica de elementos mayores y traza de los sedimentos carbonatados correspondientes a la secuencia basal del Paleoceno a una profundidad de 304 a 332 metros en los núcleos del pozo Santa Elena, localizado al sur del borde de la cuenca principal del cráter Chicxulub. La geoquímica de elementos mayores y traza registra evidencias de actividad hidrotermal, marcada por un enriquecimiento en los primeros 10 metros de la secuencia sobre el contacto con las brechas de impacto. Las calizas presentan concentraciones altas de sílice, magnesio, aluminio, potasio y ferro, observándose patrones de variaciones similares en otros óxidos, así como en los elementos traza. El enriquecimiento concuerda con modelos de variación asociados a un aporte hidrotermal mejor que con otros posibles procesos asociados como podrían ser efectos diagenéticos o contribuciones detríticas procedentes de otras fuentes. El contenido relativo de los óxidos mayores en los primeros 12 metros de la sección (desde los 332 hasta los 322 metros), presenta 50 % de CaO y alrededor del 2% de SiO2 y MgO; patrones similares se observan para los otros óxidos, así como para los elementos traza. Considerando que la posición del sitio de estudio, se encuentra cercana a la zona central, las anomalías geoquímicas, presentan una elevada actividad convectiva provocada por la brecha de impacto subyacente a esta secuencia, y el aporte asociado con las fuentes hidrotermales distales del área central. Las concentraciones de Fe, K y Al corresponden con un aporte hidrotermal, también observado en los elementos traza (Zn, V, Cr, Ni, Cu, Zr y Rb). Después del cese de la actividad mayor hidrotermal, aproximadamente enseguida de 1 Ma posterior al impacto, actividad intermitente hidrotermal posiblemente continuó operando por un periodo mayor.

Active hydrothermal systems develop in impact structures formed in marine settings, associated with con-vective processes involving hydrothermal fuids and seawater. Here we investigate hydrothermal activity in the Chicxulub crater, which was formed by a large impact on the Yucatan carbonate platform in the southern Gulf of Mexico at the Cretaceous/Tertiary boundary. The post-impact cover carbonate sediments carry a record of con-vective hydrothermal activity, which allow investigating on characteristics and timing/duration of the processes. We present the major and trace element geochemistry of basal Paleocene carbonate sediments (304-332 m depth) in the Santa Elena borehole located south of the crater rim outside of the main basin. Hydrothermal activity is evidenced in the major oxides and trace elements, enriched in the frst 10 m above the impact breccia-carbonates contact. Basal limestones present high concentrations of silica, magnesium, aluminum, potassium and iron, with similar variation patterns in the other oxides and the trace element data. The geochemical data are consistent with element enrichment associated with hydrothermal input and less likely to result from other processes like diagenesis or detrital contributions. The relative contents of major oxides remain constant in the next twelve meters of the section above 322 m, with CaO around 50 % wt and SiO2 and MgO around 2 % wt and similar pattern in other oxides and trace elements. Considering location of the study site away from the central zone, the geochemical anomalies may arise from convective activity on the underlying impact breccia sequence and input to the water column associated with the distal hydrothermal vent sources in the central area. Concentration in Fe, K and Al is suggestive of a step pattern, also observed in the trace elements (Zn, V, Cr, Ni, Cu, Zr and Rb). After cessation of the active hydrothermal phase after ~1 Ma following the impact, intermittent hydrothermal venting may have operated for an extended time.

Early estimation of epicenter seismic intensities according to co-seismic deformation

Para un sismo, el desplazamiento cosísmico absoluto de la falla puede calcularse con base de la localización, la profundidad focal, el mecanismo focal y la magnitud. Así, en base a informaciones provenientes de estaciones remotas, es posible estimar el desplazamiento cosísmico e inferir la correspondiente distribución de intensidades sísmicas. Se presenta el ejemplo del sismo de Wenchuan de 2008, M8.0, y se determina exitosamente la distribución de intensidades utilizando los desplazamientos cosísmicos más un modelo de velocidades. Una evaluación preliminar de intensidades es indispensable para efectos de un diagnóstico temprano del desastre y de una respuesta emergente efectiva en caso de un sismo destructor como el de 2008 en Wenchuan, China.

The absolute fault displacement in co-seismic deformation is derived assuming that location, depth, faulting mechanism and magnitude of the earthquake are known. The 2008 Wenchuan earthquake (M8.0) is used as an example to determine the distribution of seismic intensities using absolute displacement and a crustal model. We fnd that an early prediction of the distribution of seismic intensities after a large earthquake may be performed from the estimated absolute co-seismic displacements using known information from distant stations. Early information on intensities may be vital in disaster evaluation and emergency response after a disastrous event, such as the 2008 Wenchuan earthquake in China.