geofísica en zonas urbanas – retos y...
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Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivas Jaime Urrutia Fucugauchi
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Geofísica La exploración geofísica investiga las estructuras, edades, composición, propiedades de la superficie y subsuelo a través de campos naturales e inducidos y contrastes en propiedades. Campo magnético Campo gravitacional Campo eléctrico Campo electromagnético Refracción, reflexión, difracción,… Disipación de calor, temperaturas,… Propagación de ondas sísmicas, electromagnéticas, acústicas, … Excavaciones Perforaciones y recuperación de núcleos Modelos Simulaciones computacionales
métodos terrestres, aéreos, marinos, satelitales, excavaciones, pozos, registros
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Geofísica Urbana La adquisición de datos e interpretación en zonas urbanas presentan requerimientos adicionales Limitaciones en geometria, fuentes de señales que se suman a las señales del subsuelo, etc -Proyectos ingeniería civil (construcciones, servicios, transporte, drenaje, -Riesgos (sismos, actividad volcánica, hidrometereológicos, deslizamientos terreno, colapso cavidades, hundimiento, etc) -Recursos (agua subterránea, agricultura) -Arqueología, antropología -Estratigrafía, paleontología -Uso suelo -Geociencias
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Cuenca de México Cuenca volcano-tectónica en el sector centro-oriental Faja Volcánica Trans-Mexicana
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Cuenca de México Cuenca volcano-tectónica en el sector centro-oriental Faja Volcánica Trans-Mexicana
Anomalía gravimétrica
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Cuenca de México
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Del Castillo, L., Urrutia-Fucugauchi, J., 1974. Microgeofísica en Arqueología e Ingeniería Civil, Bol. Asoc. Mex. Geof. Expl., 15, 1-46.
Reportes Petróleos Mexicanos 1986 Pemex Exploración y Producción 1986 Pérez Cruz, G 1989 Tesis Ingeniería, UNAM Rodríguez F 2010 Tesis Ingeniero Geofísico, Fac Ingeniería UNAM Unda J 2017 Tesis Ingeniería UNAM
Pozos profundos en la Cuenca de México
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Profile N1. Parque Nacional Tepeyac - Canal de Cuemanco
.
2
1
0
-1
-2
(m
Gal
s)
-662
-658
-654
-650
-646
-642
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
Distancia (km)
(km
)
2.
1.
0.
-1
-2
-3
Air Cerro de la Estrella
Unidad Volcánica Superior
Unidad Volcánica Inferior
Caliza Cretacica
Tepeyac Sedimentos Lacustres D=2.67 D=2.4
D=2
D=2.4
D=2.6
D=2.2
D=1.5
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Profile E3. Bosques de Las Lomas - La U. H. Solidaridad
.
(km
)
2
1
0
-1
-2
(m
Gal
s)
-672
-664
-656
-648
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 T- 37
Arcillas
Piroclastos
T-14
Piroclastos
Roma 1
Arcillas Lacustres
Volcánicas Superiores
Volcánicas Inferiores
Mixhuca 1
Arcillas Lacustres
Volcánicas Superiores
Volcánicas Inferiores
Calizas Cretácicas Unidad Volcánica Inferior
Calizas Cretácicas
Bosques Las Lomas
Sedimentos Lacustres
Unidad Volcánica Superior
Peñón del Marquez
D=2.4
D=2.6
D=1.7
D=1.5 D=2
D=2.4
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Perfil N1. Parque Tepeyac -Canal de Cuemanco
.
2 1 0
-1 -2
(m
Gal
s)
-662 -658 -654 -650 -646
-642
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 Cerro de la Estrella
Unidad Volcánica Superior
Unidad Volcánica Inferior Caliza Cretácica
Tepeyac Sedimentos Lacustres
D=2.67 D=2.4
D=2
D=2.7 D=2.6
D=2.2
D=1.5
Modelo de densidad creciente con la profundidad
Modelo de densidad decreciente, con la profundidad, en las últimas dos capas
.
2 1 0
-1 -2
(m
Gal
s)
-662 -658 -654 -650 -646 -642
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Distancia (km)
(km
)
2.
1.
0.
-1
-2
-3 Air Cerro de la Estrella
Unidad Volcánica Superior
Unidad Volcánica Inferior
Caliza Cretacica
Tepeyac Sedimentos Lacustres D=2.67 D=2.4
D=2
D=2.4
D=2.6
D=2.2
D=1.5
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Perfil E3. De Bosques de Las Lomas a la U. H. Solidaridad
Modelo de densidad creciente con la profundidad
Modelo de densidad decreciente, con la profundidad, en las últimas dos capas
.
(km
)
2 1 0
-1 -2
(m
Gal
s)
-672
-664
-656
-648
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 T- 37
Arcillas Piroclastos
T-14
Piroclastos
Roma 1
Arcillas Lacustres
Volcánicas Superiores
Volcánicas Inferiores
Mixhuca 1
Arcillas Lacustres
Volcánicas Superiores
Volcánicas Inferiores
Calizas Cretácicas Unidad Volcánica Inferior
Calizas Cretácicas
Bosques Las Lomas
Sedimentos Lacustres
Unidad Volcánica Superior
Peñón del Marquez
D=2.4
D=2.6
D=1.7
D=1.5 D=2
D=2.4
(km
)
2 1 0
-1 -2
(mG
als)
-672
-664
-656
-648
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 T- 37
Arcillas Piroclastos
T-14
Piroclastos
Roma 1
Arcillas Lacustres
Volcánicas Superiores
Volcánicas Inferiores
Mixhuca 1
Arcillas Lacustres
Volcánicas Superiores Volcánicas Inferiores
Calizas Cretácicas Unidad Volcánica Inferior
Calizas Cretácicas
Bosques Las Lomas Sedimentos Lacustres
Unidad Volcánica Superior
Peñón del Marqués
D=2.7
D=2.6
D=1.7
D=1.5 D=2
D=2.4
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Xico
Lago de Chalco
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Xico I
Xico II
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Pedregal de San Angel – Ciudad Universitaria, Chimalistac, Romero Terreros, Cuicuilco
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Anomalías gravimétricas Anomalías magnéticas
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![Page 32: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/32.jpg)
SISMO 7 SEPTIEMBRE 2017 CIUDAD DE MÉXICO SISMO 19 SEPTIEMBRE 2017
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![Page 34: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/34.jpg)
DISEÑO DE ADQUISICIÓN GRAVIMETRICA DE LA BRIGADA 2
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GRAVIMETRÍA
ANOMALÍA DE BOUGUER
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PERFILES SÍSMICO Y GEOELÉCTRICO
GRAVIMETRÍA
ANOMALÍA DE BOUGUER
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MAGNETOMETRÍA
GRADIENTE VERTICAL
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Magnetometría Gravimetría
Reflexión refracción sísmica Resistividad eléctrica
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Sondeos eléctricos verticales
Sondeos eléctricos verticales
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perfil sísmico
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Anomalías magnéticas
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Urrutia-Fucugauchi J et al 2019 Arquelogia Iberoamericana 42 3-8
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-220
-218
-216
-214
-212
-210
-208
-206
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Gra
vity
an
om
aly
(mG
al)
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0 50 100 150 200 250 300 350 400H
ori
zon
tal g
rad
ien
t (m
Gal
/m)
-0.006
-0.004
-0.002
0
0.002
0.004
0.006
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Seco
nd
der
ivat
ive
Distance (m)
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Del Castillo, L., Urrutia-Fucugauchi, J., 1974. Microgeofísica en Arqueología e Ingeniería Civil, Bol. Asoc. Mex. Geof. Expl., 15, 1-46.
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Barba L et al , 2014 Estudio de radar en El Colegio Nacional. Reporte, 5 pp
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Líneas 70-71 (entrada principal) Alrededor de 4 m del recorrido se ve la cimentación a 50 cm de profundidad y llega hasta 1.25 m de profundidad. La reflexión mas fuerte está entre 3 y 4 m y se trata de una instalación eléctrica
File 70
File 71
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Línea 76-77-78 (Patio) Se observa desde el inicio un paquete de reflexiones de 0 a 3 m del recorrido. Tienen de profundidad desde 50 a 2.25 se observan una serie de reflexiones horizontales, que asemejan dos pisos bien delimitados. Podría tratarse de una antigua cisterna.
File 76
File 77
File 78
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Perspectivas Avances teóricos, instrumentación, procesado, modelado, inversion, resolución, … Métodos de adquisición, observación, integración, inversion conjunta, grandes volumenes de datos, … Computación, electronica, robótica, sistema satelital observación, plataformas adquisición datos, bases de datos, observatories geofísicos,… Uso racional de la información y las nuevas capacidades
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¿Cómo hacer? ¿qué se puede hacer para tener una ciencia e ingenierías creativas, mayores capacidades, innovación…? - Sociedad educada - Academia-empresa-sociedad-gobierno - Coordinación de programas, actividades y políticas en un contexto estructurado -Inversión en CTI - Planes estratégicos a corto y largo plazo - Creación de infraestructura - Proyectos de ciencia e ingenierías - Movilidad académica - Creación de centros de investigación
Planeación estratégica, mejor estructurada con acciones a corto y largo plazo Flexibilidad Creatividad, innovación en el centro de las prioridades Simplificación administrativa Atraer y retener talento
Posibles acciones
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Great Britain 3D Fence Program British Geological Survey
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¡¡¡Muchas gracias!!!
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Perfil E7. del Canal de Cuemanco a Tláhuac
(km
)
2 1 0
-1 -2
(mG
als)
-664 -662 -660 -658 -656
=Observed, =Calculated, =Error
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 Tulyehualco 1
Arcillas Lacustres
Volcanica Superior
Volcanica Inferior
Caliza Cretacica
T-10
Arcillas Lacustres Sedimentos Compactados Piroclástos o Derrames basálticos
Air Sedimentos Lacustres
Unidad Volcánica Inferior
Basamento de Calizas Cretacicas
Unidad Volcánica Superior
D=2.67 D=1.5
D=2.4
D=2.6
D=2
(km
)
2 1 0
-1 -2
(m
Gal
s)
-664 -662
-660
-658
-656
=Observed, =Calculated, =Error
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 Tulyehualco 1
Sed. Lacustres
Volcánica Superior
Volcánica Inferior
Caliza Cretácica
T-10
Arcillas Lacustres Sedimentos Compactados Piroclastos
Sedimentos Lacustres
Unidad Volcánica Inferior.
Basamento de Calizas Cretácicas
Unidad Volcánica Superior
D=2.67
D=1.5
D=2.7
D=2.6
D=2
Modelo de densidad creciente con la profundidad
Modelo de densidad decreciente, con la profundidad, en las últimas dos capas
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Horizonte Sísmico I Horizonte Sísmico VI Horizonte sísmico VII
HORIZONTES SISMOESTRATIGRAFICOS I, VI Y VII CORRESPONDIENTES A LOS PERFILES E1, E3 Y E7
Modelos del estudio sísmico de reflexión de la Ciudad de México (Pérez-Cruz, 1988).
Horizontes Sismicos I, VI y VII bajo el Perfil E2.
-4000
-3000
-2000
-1000
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Distancia
Pro
fun
did
ad
Horizontes Sismicos I, VI y VII bajo el Perfil E3.
-4000
-3000-2000
-1000
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Distancia
Pro
fun
did
ad
Horizonte Sismico VII Bajo el Perfil E7.
-4000
-3000
-2000
-1000
0
0 2 4 6 8 10 12
Distancia
Pro
fundid
ad
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Perfil N3. de Valle de Aragón a Villa Centroamericana
V.E.=2.05 Scale=161111
.
(km
)
2 1 0
-1 -2
(mG
als)
-660
-656
-652
-648
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3
Tulyehualco 1
Sed. Lac. Volc. Sup.
Volc. Inferior
Calizas C.
Mixhuca 1
Sedimentos Lacustres
Volc. Superior Volc. Inferior
Calizas Cretacicas
Air Sedimentos Lacustres
Calizas Cretácicas
Unidad Volcánica Inferior
Unidad Volcánica Superior
V. Yuhualixqui D=2.67 D=1.5
D=2.6
D=2.4
D=2
D=2.4 Modelo de densidad creciente con la profundidad
Modelo de densidad decreciente, con la profundidad, en las últimas dos capas
(km
)
2 1 0
-1 -2
(mG
als)
-660
-656
-652
-648
=Observed, =Calculated, =Error
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 Tulyehualco
Sed. Lac. Volc. Sup.
Volc. Inferior
Calizas
Mixhuca 1
Sedimentos Lacustres
Volc. Superior Volc. Inferior
Calizas Cretácicas
Air Sedimentos Lacustres
Calizas Cretácicas
Unidad Volcánica Inferior
Unidad Volcánica Superior
V. Yuhualixqui D=2.67 D=1.5
D=2.6
D=2.7
D=2
D=2.4
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![Page 63: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/63.jpg)
HORIZONTES SISMOESTRATIGRAFICOS I, VI Y VII CORRESPONDIENTES A LOS PERFILES N1 Y N3
Modelos del estudio sísmico de reflexión de la Ciudad de México (Pérez-Cruz, 1988).
Horizontes Sismicos I, VI y VII bajo el Perfil N1.
-6000
-4000
-2000
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Distancia.
Pro
fund
idad
.
Horizontes Sismicos I, VI y VII bajo el Perfil N3. en dirección N-S.
-4000
-2000
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Distancia.Prof
undi
dad
.
Horizonte Sísmico I Horizonte Sísmico VI Horizonte Sísmico VII
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![Page 65: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/65.jpg)
![Page 66: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/66.jpg)
![Page 67: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/67.jpg)
![Page 68: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/68.jpg)
(Yamashita Architects & Enginners Inc.1996)
![Page 69: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/69.jpg)
Estructura Cortical Cuenca de México
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![Page 71: Geofísica en Zonas Urbanas – Retos y Perspectivascicm.org.mx/wp-content/files_mf/colnalcicm2019geophysics... · 2019. 6. 17. · VERTICAL . Magnetometría Gravimetría ... VI y](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022071300/608c29e3e3679e6e702f3d2f/html5/thumbnails/71.jpg)
PERFILES SÍSMICO Y GEOELÉCTRICO
MAGNETOMETRÍA
GRADIENTE VERTICAL
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Línea 73
De 2.50 a 3 m del recorrido se ve la cimentación. La parte alta del
cimiento se observa a 0.50 y la parte baja a 1.50 de profundidad. De 6 a 9 m se observan materiales distintos en el patio.
File 73
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Área de estudio
OBJETIVOS DEL ESTUDIO Localizar los cimientos (profundidad y desplante)
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Líneas y orientación de las líneas de radar
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Línea 72
Entre 4 a 5 m del recorrido se ve la cimentación, la parte alta del
cimiento se observa a 0.50 y la parte baja a 1.25 m de profundidad.
File 72
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Línea 74 (baño)
De 3.50 a 4.25 m del recorrido se observa una anomalía referente
al cimiento pero no se ve su parte superior. La parte inferior del
cimiento se ve a 1.50 m de profundidad.
File 74
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Línea 75 (acceso a almacén)
A 2.50 del recorrido aparece el cimiento, y su profundidad se observa de
0.40 a 1.25 m de profundidad. Es rara una anomalía doble, pero puede
ser por la base del andamio.
File 75
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Línea 81 (dentro del almacén)
Se observa una pequeña reflexión que puede deberse a un cimiento
muy estrecho de 2.80 a 3.20 del recorrido y 0.40 m a 1 m de
profundidad.
File 81
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(km
)
2 1 0
-1 -2
(m
Gal
s)
-664 -662
-660
-658
-656
=Observed, =Calculated, =Error
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Distancia (km)
(km
)
2
1
0
-1
-2
-3 Tulyehualco 1
Sed. Lacustres
Volcánica Superior
Volcánica Inferior
Caliza Cretácica
T-10
Arcillas Lacustres Sedimentos Compactados Piroclastos
Sedimentos Lacustres
Unidad Volcánica Inferior.
Basamento de Calizas Cretácicas
Unidad Volcánica Superior
D=2.67
D=1.5
D=2.7
D=2.6
D=2
Gravity Model, Tulyehualco-1, Southern Basin of Mexico
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PERFILES GRAVIMETRICOS EN LA CUENCA DE MEXICO
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Volcano-tectonic Basin of Mexico
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