La sísmica de refracción es un método sísmico activo, y es utilizada en el estudio del subsuelo para determinar las condiciones y propiedades de la roca. Además, con este método se pueden detectar fallas, y en combinación con otros métodos geofísicos, la presencia de fluidos en el subsuelo.
Este método se basa en generar ondas sísmicas en la superficie de la tierra a través de una fuente artificial, esta fuente puede ser un martillo, martillo mecánico o explosivos. La onda generada viaja a través del subsuelo atravesando las diferentes capas geológicas presentes, y en la interfase de cada una de ellas se genera la onda refractada que regresa a la superficie. El tiempo que toma la onda en viajar y volver a la superficie se registra por medio de instrumentos llamados geófonos, generalmente de 14 Hz de frecuencia, los cuales son configurados sobre el terreno en línea recta (arreglo conocido como línea de refracción), y separados entre sí a una distancia constante, comúnmente entre 2 y 8 m (Figura 1).
Figura 1. Ejemplo de la configuración de los geófonos para un ensayo de refracción (superior). Sismograma obtenido a partir de un arreglo de 24 geófonos, donde se observa todo el frente de ondas (inferior).
Los datos adquiridos por los geófonos están en función del tiempo y distancia, cada uno de ellos queda representado por una traza sísmica. Estas trazas (o señales) contienen la información de las ondas de cuerpo P (también conocida como onda compresional o primaria). El análisis de estos datos permite calcular la velocidad de la onda P (Vp [m/s]), con el que se genera un modelo de velocidad que permite determinar la profundidad de la interfase entre estratos (Figura 2).
Figura 2. Ejemplo de procesamiento de los datos del ensayo de refracción (superior). Inversión de los datos para obtener un modelo de capas. (Fuente: Geometrics).