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A inversão de dados geofísicos é um trabalho específico da sísmica, pois visa o conhecimento da velocidade do meio físico.
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O objetivo da maioria dos trabalhos em sísmica de reflexão é determinar a localização e a atitude dos refletores a partir do tempo de trânsito das primeiras reflexões, para inferir a estrutura geológica e a estratigrafia. As mudanças na estratigrafia ou a presença de hidrocarboneto podem ser identificadas por meio das análises da forma da onda refletida.
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A sísmica de refração e os métodos potenciais são úteis na identificação de feições geológicas que estão em grandes profundidades e são utilizados na indústria do petróleo, para a definição da qualidade dos reservatórios.
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O objetivo de um mapa de derivadas de um campo potencial (gravimétrico e magnético) é enfatizar anomalias de pequenos comprimentos de onda.
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A figura abaixo mostra um esquema oriundo de uma linha sísmica de ótima qualidade, em que são reconhecidas as seguintes feições geológicas: truncamento erosional, que gera uma trapa relacionada à discordância; canais; sismofácies caóticas, provocadas por escorregamentos; terminações em onlap e downlap.