Un paio di informazioni di base sulle tecniche della sismica a riflessione ed i relativi principi fisici (ribadisco ... di base).

Le onde che vengono utilizzate per questo tipo di indagini sono le "onde P", anche dette onde di compressione. Esse sono definibili come la propagazione in un mezzo di una forza per un'unità di superficie. Infatti, il movimento di un'onda è riferito al movimento di un "pacchetto" di energia elastica che rappresenta anche il fronte di pressione. Quest'energia si propaga con una velocità tanto maggiore quanto più intense sono le interazioni tra le particelle elementari che costituiscono il mezzo attraversato, (in sintesi aventi maggiore densità). Pertanto è palese l'importanza del mezzo oggetto delle indagini sismiche in quanto non è possibile estrapolare a priori (in un substrato stratificato), la velocità di propagazione delle onde in ogni strato e di conseguenza la determinazione spaziale (e non temporale!) degli spessori. La derminazione degli spessori può avvenire direttamente o tramite la correlazione tra gli strati dedotti geofisicamente e un pozzo di esplorazione ivi realizzato (metodo petrolifero) o mediante prove sperimentali su campioni di strato analoghi a quelli in sito (in questo caso però resta sempre un certo grado di inderminazione dovuto al fatto che la realtà di campagna è sempre un pò differente da quella ricostruibile in laboratorio).

Nelle indagini sismiche si assume, a priori, la validità dei principi espressi dall'ottica geometrica, dove è lecito supporre l'analogia tra il concetto di raggio ottico e quello rappresentante la normale alla superficie del fronte d'onda sismico artificiale. In linea generale, in una qualsiasi interfaccia tra due mezzi aventi valori differenti dell'impedenza acustica [Z], (dove Z=Vp, in cui V sarebbe la velocità delle onde P nel mezzo e p sarebbe pari alla densità del mezzo stesso), si potranno avere tre tipi di onde sismiche:

1. INCIDENTE
2. RIFLESSA
3. RIFRATTA

La quantità di energia riflessa e trasmessa dipende sia dal parametro Z sia sia dall'angolo con cui il raggio sismico incide la superficie di separazione.

Nella sismica a riflessione la sorgente ed il ricevitore sono posizionati nello stesso punto, cosicchè interessano solo le riflessioni perpendicolari alle superfici di discontinuità. In tale condizione la quantità di energia riflessa da una qualsiasi interfaccia tra due mezzi è data dalla seguente relazione:

 R = (Z1 - Z2) / (Z1 + Z2)

Dove Z1 ed Z2 sono le impedenze acustiche del mezzo superiore e di quello inferiore, mentre R è il coefficiente di riflettività.

Applicando, pertanto, il metodo della geometria ottica per descrivere la traiettoria delle onde sismiche che attraversano il substrato si esegue implicitamente una semplificazione del fenomeno in atto. Tale semplificazione risulta accettabile fino a quando le discontinuità del mezzo indagato sono lontane (da un punto di vista dimensionale lineare), dalla lunghezza d'onda del segnale sismico stesso. Quando tale semplificazione viene meno, non è più possibile accettare il modello dato dalla geometria ottica ma si deve necessariamente passare a quello della geometria fisica. Tale caso, di solito, lo si osserva lungo le superfici delle faglie, le superfici delle fratture, e più in generale per tutti quegli oggetti di piccole dimensioni in cui è possibile osservare le cosiddette IPERBOLI di DIFRAZIONE, (cioè dei fenomeni di interferenza).