Un estudio sísmico se utiliza para investigar la estructura subterránea de la Tierra y se utiliza principalmente para la exploración de petróleo y gas. Este método utiliza los principios de la sismología reflexiva para adquirir e interpretar datos sísmicos, lo que permite estimar la composición de la Tierra. La técnica es similar a la utilizada por la tomografía axial computarizada (TAC), que involucra el análisis de ondas sísmicas que viajan a través de la Tierra.
Cuando se realiza un levantamiento sísmico, las ondas sísmicas generalmente son generadas por dinamita o por vibradores especiales montados en camiones. Estos camiones vibroseis, como se les conoce, se utilizan a menudo si el uso de dinamita pudiera causar daños graves al entorno, como en zonas cavernosas. Los camiones utilizan placas de metal pesado que pesan más de 3 toneladas (2.72 toneladas métricas) que se colocan en contacto con el suelo y luego se golpean con martillos pesados.
A medida que las ondas sísmicas atraviesan la Tierra y encuentran diferentes materiales, parte de su energía se refleja en los límites entre los diferentes estratos, mientras que otras ondas la atraviesan. La energía reflejada regresa a la superficie, donde su velocidad y fuerza se miden mediante detectores especiales, conocidos como geófonos. Los geófonos convierten el movimiento del suelo en señales eléctricas, que luego son digitalizadas por sismómetros. Estas señales luego son procesadas por computadoras; Cuanto más compleja sea la geología del área que se está estudiando, más potencia de cálculo se requiere para procesar las enormes cantidades de datos.
La velocidad y la fuerza de las ondas reflejadas dependen de la densidad de los estratos que encuentran. La roca se vuelve más densa cuanto más profundo se encuentra bajo tierra, pero las bolsas de gas y petróleo tienen una densidad mucho menor. Cuanto más denso sea el material, más rápido se reflejarán las ondas. A medida que las ondas sísmicas encuentran materiales de menor densidad, pasa más energía. Al analizar el tiempo que tardan en reflejarse las olas, los geólogos pueden crear una imagen precisa del subsuelo mediante la interpretación sísmica 3D.
Cuando se utiliza en la exploración de gas y petróleo, un estudio sísmico puede revelar bolsas de material de menor densidad y su ubicación. Esto no garantiza necesariamente que estas bolsas contengan petróleo o gas, ya que podría indicar cualquier otro material de menor densidad, como agua. Aun así, la amplia variedad y confiabilidad de los datos recopilados es invaluable e incluye la composición y solidez del suelo, la profundidad del lecho rocoso y las capas freáticas, la estructura de la roca y mucho más. Esta información tiene valor tanto académico como comercial.
Además de la exploración de petróleo y gas, se puede utilizar un levantamiento sísmico en otras aplicaciones comerciales. Estos pueden incluir la búsqueda de piedras y metales preciosos, como oro aluvial, diamantes o platino, u otros recursos, como grava, arena y canteras. Los estudios sísmicos también se utilizan para ayudar a prevenir los derrames de petróleo mediante el estudio de la estabilidad del terreno donde se construirán los oleoductos.