Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Carlos Sousa Oliveira

La escasez de tesis sobre geofísica en hidrocarburos ha sido uno de los motivos más fuertes que me han motivo a desarrollar esta tesis sobre las implicancias de la física en la geofísica–sísmica. Esta ciencia ha avanzado tanto en los últimos años que es difícil reflejar en una tesis de carácter introductorio, aunque sea de modo conciso, todos sus últimos adelantos. La tesis está dividida en 4 capítulos, de los que el primero se dedica a repasar brevemente los métodos sísmicos, el segundo capítulo hace referencia a las nociones fundamentales de la teoría de ondas, el tercer capítulo nos explica la sísmica de reflexión, el cuarto capítulo nos específica sobre los equipos para la exploración terrestre. Introducción La exploración sismológica utiliza ondas elásticas generadas artificialmente para localizar depósitos de minerales (incluyendo hidrocarburos, yacimientos minerales, agua, depósitos geotérmicos, etc.). Mediante la exploración sismológica se obtienen datos correlacionados con otros datos geofísicos, obtenidos de pozos de sondeos y geológicos, y con conceptos de física y geología, pueden proporcionar información sobre la estructura y distribución de diversos tipos de rocas. Los métodos de exploración sísmica se sustentan básicamente de la misma forma que las mediciones de los terremotos. A diferencia de los terremotos, las fuentes de energía de la exploración sísmica están controladas y son móviles; las distancias entre la fuente y los puntos de registro son relativamente pequeñas. Gran parte del trabajo sísmico consiste en la cobertura continua, en donde la respuesta de porciones sucesivas de tierra se muestra a lo largo de líneas de perfilaje. Los explosivos y otras fuentes de energía se usan para generar ondas sísmicas, y los tendidos de sismómetros o geófonos para detectar el movimiento de tierra resultante.

Esta Tesis tiene como objetivo principal modelar la reflectividad sísmica de onda compresional e indicadores asociados para analizar su utilidad en el monitoreo de reservorios de dióxido de carbono (CO2). Este tema es de gran interés actual en el campo de la Geofísica Aplicada y en la caracterización y monitoreo de reservorios en general. Principalmente se examina la capacidad de monitorear sísmicamente la saturación de CO2, el espesor de la acumulación, el tipo de mezcla de fluidos y la evolución temporal del flujo de CO2, analizando las variaciones de los atributos para diferentes ángulos de incidencia y componentes del espectro de frecuencias.

A deformação em zonas de cisalhamento dúcteis geralmente é responsável pelo desenvolvimento de orientações cristalográficas preferenciais dos minerais. Além de fornecer informações das condições de fluxo ao longo dessas zonas, o desenvolvimento de orientações cristalográficas preferenciais possui forte influência nas propriedades sísmicas das rochas. Neste trabalho são apresentados os resultados de um estudo detalhado sobre as relações entre mecanismos de deformação, orientações cristalográficas preferenciais e mecanismos de dobramento, formação de limites de grão e propriedades sísmicas anisotrópicas de moscovitaquartzo milonitos. Obteve-se dados de orientação preferencial através da técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em um microscópio eletrônico de varredura, de moscovitaquartzo milonitos provenientes da região de Saas Fee (Alpes Internos do Oeste). As amostras foram coletadas ao longo de uma dobra cuja linha de charneira é paralela à lineação de estiramento regional da área. Esse tipo de feição é comum em zonas de alta deformação, mas contradizem as teorias de mecanismos de dobramento simples. Dados de orientações preferenciais foram utilizados para acessar as relações temporais relativas e cinemáticas entre as dobras e a deformação por cisalhamento que gerou as lineações de estiramento. No presente caso, as orientações preferenciais de quartzo estão relacionadas com a atuação de processos de dobramento ativo, concomitantemente à deformação por cisalhamento, em dobras parasitas de estruturas de maior escala, cujas linhas de charneira são perpendiculares à lineação de estiramento local. Os moscovita-quartzo milonitos estão intensamente recristalizados dinamicamente. Através do tratamento dos dados de orientação preferencial, foi possível calcular os pares eixo/ângulo de desorientação para cada par de cristais desses agregados, e determinar os tipos e as orientações desses limites de grão. Nessas rochas, os limites de grãos são do tipo inclinado, paralelos às formas prismáticas {m} e basal (c). Os limites rotacionados resultam da atuação conjunta de deslizamentos romboédricos e prismáticos em <a>, basais e prismáticos em <a> ou mesmo da atuação de dois planos romboédricos {r e H} em <a>. Em tectonitos ricos em quartzo, as maclas Dauphiné parecem ser um tipo especial de limite, que auxiliam na cominuição do tamanho de grão. As medidas de orientação preferencial de quartzo e moscovita permitiram o cálculo das propriedades sísmicas dos moscovita-quartzo milonitos. Estas rochas possuem anisotropia relativamente alta (AVp entre 7 e 9 % e AVs entre 6 e 10 %) e variam em magnitude com a proporção modal de moscovita. O desenvolvimento de orientação preferencial tem o efeito de dispersar as propriedades sísmicas dos monocristais e atenuar suas magnitudes. A trama de moscovita possui um efeito importante no controle das direções máximas e mínimas de propagação em relação às estruturas do sistema de referência. Além disso, aparentemente as dobras podem causar um efeito nas direções de propagação das ondas P e S lentas. A partir de simulações das propriedades sísmicas com diferentes proporções modais de quartzo e moscovita, observou-se que o incremento das proporções desse último mineral e a redução do primeiro provocam um aumento das velocidades de ondas P e das anisotropias das ondas P e S, mas causam diminuição das velocidades das ondas S. O aumento da quantidade de moscovita nos agregados ocasiona aumento das densidades e dos coeficientes de Poisson dos mesmos. O coeficiente de refletividade na interface entre uma rocha com 100 % de quartzo e uma com 100% de moscovita é relativamente alto, da ordem de 0,06 para ondas P e 0,05 para ondas S, indicando bons refletores sísmicos para esse tipo de limite. Os resultados desse trabalho demonstram a utilidade da análise microestrutural e de orientações cristalográficas preferenciais na investigação de rochas de alta deformação e suas implicações para as determinações das propriedades sísmicas anisotrópicas das mesmas. / Rock deformation within ductile shear zones generally produces lattice preferred orientation of minerals. In addition the information about flow conditions of these zones, the development of lattice preferred orientations has a strong influence on the petrophysical properties of deformed rocks. This work presents a detailed study on the relationships between deformation mechanisms, lattice preferred orientation and folding mechanisms, crystallographic textures, grain boundary development and seismic properties of muscovite-quartz mylonites. The lattice preferred orientation data of the muscovite-quartz mylonites from the Saas Fee region (Western Internal Alps) was obtained using the technique of electron backscattered diffraction (EBSD) in a scanning electron microscope. The samples have been collected around a fold whose hinge line is parallel to the local stretching lineation. Such situation is very common within high strain zones, but the presence of these structures can refute simple folding mechanisms theories. The crystallographic fabric data were used to understand the temporal and kinematic relationships between folding development and shear deformation responsible for the development of the associated stretching lineation. In the present case, the quartz lattice preferred orientation seems to be related to the active folding mechanisms that took place in parasitic folds of a larger structure with hinge line at high angle with to the main stretching lineation, simultaneously to the shear deformation event. The muscovite-quartz mylonites are intense dynamically recrystallized. Using the mathematical treatment of lattice preferred orientation data it was possible to calculate the pair angle/misorientation axis on each pair of crystals of these rocks, which allowed the determination of types and orientation of grain boundaries. In these muscovite-quartz mylonites, the grain boundaries included tilted ones, parallel to the prismatic {m} and basal (c) planes, as well as twisted boundaries, which can be related to the concurrent slip in both rhomb and prismatic forms in <a> slip direction, basal and prismatic in <a> or even in two rhombs {r e H} in <a> direction. Dauphiné twinning seems to be a special type of boundary which is related to the initial stages of grain boundary comminuition. The lattice preferred orientation of quartz and muscovite allowed calculations of the seismic properties of the muscovite-quartz mylonites. These rocks shows a relatively high anisotropy for both compressional and shear waves (AVp between 7 and 9 % and AVs between 6 and 10 %) and their magnitude vary with the modal proportion of muscovite. Cristallographic fabric development has the effect of scattering and attenuating single crystal seismic properties. The muscovite crystallographic fabric has an important effect on the directional properties of maximum and minimum propagation velocities in relation to the structures of the reference frame. Besides, it seems that the presence of folds can affect in the propagation directions of P and slow S waves. From simulations of the seismic properties with different modal quartz and muscovite content, it was observed that the increase of the later and decrease of the former causes an increase of P wave velocities and both P and S anisotropies, but also produces a decrease of both shear waves velocities. Increasing mica contents provoke an increment of densities and of Poisson’s ratio. The reflectivity coefficient along an interface between quartz and muscovite bearing rocks is relatively high, of the order of 0,06 for P waves and 0,05 for S waves, indicating that these types of surfaces are good seismic reflectors. The results of the work demonstrate the usefulness of microstructural and lattice preferred orientation analysis in the study of high strain rocks, as well as their important control on the anisotropic seismic properties of these rocks.

A deformação em zonas de cisalhamento dúcteis geralmente é responsável pelo desenvolvimento de orientações cristalográficas preferenciais dos minerais. Além de fornecer informações das condições de fluxo ao longo dessas zonas, o desenvolvimento de orientações cristalográficas preferenciais possui forte influência nas propriedades sísmicas das rochas. Neste trabalho são apresentados os resultados de um estudo detalhado sobre as relações entre mecanismos de deformação, orientações cristalográficas preferenciais e mecanismos de dobramento, formação de limites de grão e propriedades sísmicas anisotrópicas de moscovitaquartzo milonitos. Obteve-se dados de orientação preferencial através da técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em um microscópio eletrônico de varredura, de moscovitaquartzo milonitos provenientes da região de Saas Fee (Alpes Internos do Oeste). As amostras foram coletadas ao longo de uma dobra cuja linha de charneira é paralela à lineação de estiramento regional da área. Esse tipo de feição é comum em zonas de alta deformação, mas contradizem as teorias de mecanismos de dobramento simples. Dados de orientações preferenciais foram utilizados para acessar as relações temporais relativas e cinemáticas entre as dobras e a deformação por cisalhamento que gerou as lineações de estiramento. No presente caso, as orientações preferenciais de quartzo estão relacionadas com a atuação de processos de dobramento ativo, concomitantemente à deformação por cisalhamento, em dobras parasitas de estruturas de maior escala, cujas linhas de charneira são perpendiculares à lineação de estiramento local. Os moscovita-quartzo milonitos estão intensamente recristalizados dinamicamente. Através do tratamento dos dados de orientação preferencial, foi possível calcular os pares eixo/ângulo de desorientação para cada par de cristais desses agregados, e determinar os tipos e as orientações desses limites de grão. Nessas rochas, os limites de grãos são do tipo inclinado, paralelos às formas prismáticas {m} e basal (c). Os limites rotacionados resultam da atuação conjunta de deslizamentos romboédricos e prismáticos em <a>, basais e prismáticos em <a> ou mesmo da atuação de dois planos romboédricos {r e H} em <a>. Em tectonitos ricos em quartzo, as maclas Dauphiné parecem ser um tipo especial de limite, que auxiliam na cominuição do tamanho de grão. As medidas de orientação preferencial de quartzo e moscovita permitiram o cálculo das propriedades sísmicas dos moscovita-quartzo milonitos. Estas rochas possuem anisotropia relativamente alta (AVp entre 7 e 9 % e AVs entre 6 e 10 %) e variam em magnitude com a proporção modal de moscovita. O desenvolvimento de orientação preferencial tem o efeito de dispersar as propriedades sísmicas dos monocristais e atenuar suas magnitudes. A trama de moscovita possui um efeito importante no controle das direções máximas e mínimas de propagação em relação às estruturas do sistema de referência. Além disso, aparentemente as dobras podem causar um efeito nas direções de propagação das ondas P e S lentas. A partir de simulações das propriedades sísmicas com diferentes proporções modais de quartzo e moscovita, observou-se que o incremento das proporções desse último mineral e a redução do primeiro provocam um aumento das velocidades de ondas P e das anisotropias das ondas P e S, mas causam diminuição das velocidades das ondas S. O aumento da quantidade de moscovita nos agregados ocasiona aumento das densidades e dos coeficientes de Poisson dos mesmos. O coeficiente de refletividade na interface entre uma rocha com 100 % de quartzo e uma com 100% de moscovita é relativamente alto, da ordem de 0,06 para ondas P e 0,05 para ondas S, indicando bons refletores sísmicos para esse tipo de limite. Os resultados desse trabalho demonstram a utilidade da análise microestrutural e de orientações cristalográficas preferenciais na investigação de rochas de alta deformação e suas implicações para as determinações das propriedades sísmicas anisotrópicas das mesmas. / Rock deformation within ductile shear zones generally produces lattice preferred orientation of minerals. In addition the information about flow conditions of these zones, the development of lattice preferred orientations has a strong influence on the petrophysical properties of deformed rocks. This work presents a detailed study on the relationships between deformation mechanisms, lattice preferred orientation and folding mechanisms, crystallographic textures, grain boundary development and seismic properties of muscovite-quartz mylonites. The lattice preferred orientation data of the muscovite-quartz mylonites from the Saas Fee region (Western Internal Alps) was obtained using the technique of electron backscattered diffraction (EBSD) in a scanning electron microscope. The samples have been collected around a fold whose hinge line is parallel to the local stretching lineation. Such situation is very common within high strain zones, but the presence of these structures can refute simple folding mechanisms theories. The crystallographic fabric data were used to understand the temporal and kinematic relationships between folding development and shear deformation responsible for the development of the associated stretching lineation. In the present case, the quartz lattice preferred orientation seems to be related to the active folding mechanisms that took place in parasitic folds of a larger structure with hinge line at high angle with to the main stretching lineation, simultaneously to the shear deformation event. The muscovite-quartz mylonites are intense dynamically recrystallized. Using the mathematical treatment of lattice preferred orientation data it was possible to calculate the pair angle/misorientation axis on each pair of crystals of these rocks, which allowed the determination of types and orientation of grain boundaries. In these muscovite-quartz mylonites, the grain boundaries included tilted ones, parallel to the prismatic {m} and basal (c) planes, as well as twisted boundaries, which can be related to the concurrent slip in both rhomb and prismatic forms in <a> slip direction, basal and prismatic in <a> or even in two rhombs {r e H} in <a> direction. Dauphiné twinning seems to be a special type of boundary which is related to the initial stages of grain boundary comminuition. The lattice preferred orientation of quartz and muscovite allowed calculations of the seismic properties of the muscovite-quartz mylonites. These rocks shows a relatively high anisotropy for both compressional and shear waves (AVp between 7 and 9 % and AVs between 6 and 10 %) and their magnitude vary with the modal proportion of muscovite. Cristallographic fabric development has the effect of scattering and attenuating single crystal seismic properties. The muscovite crystallographic fabric has an important effect on the directional properties of maximum and minimum propagation velocities in relation to the structures of the reference frame. Besides, it seems that the presence of folds can affect in the propagation directions of P and slow S waves. From simulations of the seismic properties with different modal quartz and muscovite content, it was observed that the increase of the later and decrease of the former causes an increase of P wave velocities and both P and S anisotropies, but also produces a decrease of both shear waves velocities. Increasing mica contents provoke an increment of densities and of Poisson’s ratio. The reflectivity coefficient along an interface between quartz and muscovite bearing rocks is relatively high, of the order of 0,06 for P waves and 0,05 for S waves, indicating that these types of surfaces are good seismic reflectors. The results of the work demonstrate the usefulness of microstructural and lattice preferred orientation analysis in the study of high strain rocks, as well as their important control on the anisotropic seismic properties of these rocks.

A deformação em zonas de cisalhamento dúcteis geralmente é responsável pelo desenvolvimento de orientações cristalográficas preferenciais dos minerais. Além de fornecer informações das condições de fluxo ao longo dessas zonas, o desenvolvimento de orientações cristalográficas preferenciais possui forte influência nas propriedades sísmicas das rochas. Neste trabalho são apresentados os resultados de um estudo detalhado sobre as relações entre mecanismos de deformação, orientações cristalográficas preferenciais e mecanismos de dobramento, formação de limites de grão e propriedades sísmicas anisotrópicas de moscovitaquartzo milonitos. Obteve-se dados de orientação preferencial através da técnica de difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em um microscópio eletrônico de varredura, de moscovitaquartzo milonitos provenientes da região de Saas Fee (Alpes Internos do Oeste). As amostras foram coletadas ao longo de uma dobra cuja linha de charneira é paralela à lineação de estiramento regional da área. Esse tipo de feição é comum em zonas de alta deformação, mas contradizem as teorias de mecanismos de dobramento simples. Dados de orientações preferenciais foram utilizados para acessar as relações temporais relativas e cinemáticas entre as dobras e a deformação por cisalhamento que gerou as lineações de estiramento. No presente caso, as orientações preferenciais de quartzo estão relacionadas com a atuação de processos de dobramento ativo, concomitantemente à deformação por cisalhamento, em dobras parasitas de estruturas de maior escala, cujas linhas de charneira são perpendiculares à lineação de estiramento local. Os moscovita-quartzo milonitos estão intensamente recristalizados dinamicamente. Através do tratamento dos dados de orientação preferencial, foi possível calcular os pares eixo/ângulo de desorientação para cada par de cristais desses agregados, e determinar os tipos e as orientações desses limites de grão. Nessas rochas, os limites de grãos são do tipo inclinado, paralelos às formas prismáticas {m} e basal (c). Os limites rotacionados resultam da atuação conjunta de deslizamentos romboédricos e prismáticos em <a>, basais e prismáticos em <a> ou mesmo da atuação de dois planos romboédricos {r e H} em <a>. Em tectonitos ricos em quartzo, as maclas Dauphiné parecem ser um tipo especial de limite, que auxiliam na cominuição do tamanho de grão. As medidas de orientação preferencial de quartzo e moscovita permitiram o cálculo das propriedades sísmicas dos moscovita-quartzo milonitos. Estas rochas possuem anisotropia relativamente alta (AVp entre 7 e 9 % e AVs entre 6 e 10 %) e variam em magnitude com a proporção modal de moscovita. O desenvolvimento de orientação preferencial tem o efeito de dispersar as propriedades sísmicas dos monocristais e atenuar suas magnitudes. A trama de moscovita possui um efeito importante no controle das direções máximas e mínimas de propagação em relação às estruturas do sistema de referência. Além disso, aparentemente as dobras podem causar um efeito nas direções de propagação das ondas P e S lentas. A partir de simulações das propriedades sísmicas com diferentes proporções modais de quartzo e moscovita, observou-se que o incremento das proporções desse último mineral e a redução do primeiro provocam um aumento das velocidades de ondas P e das anisotropias das ondas P e S, mas causam diminuição das velocidades das ondas S. O aumento da quantidade de moscovita nos agregados ocasiona aumento das densidades e dos coeficientes de Poisson dos mesmos. O coeficiente de refletividade na interface entre uma rocha com 100 % de quartzo e uma com 100% de moscovita é relativamente alto, da ordem de 0,06 para ondas P e 0,05 para ondas S, indicando bons refletores sísmicos para esse tipo de limite. Os resultados desse trabalho demonstram a utilidade da análise microestrutural e de orientações cristalográficas preferenciais na investigação de rochas de alta deformação e suas implicações para as determinações das propriedades sísmicas anisotrópicas das mesmas. / Rock deformation within ductile shear zones generally produces lattice preferred orientation of minerals. In addition the information about flow conditions of these zones, the development of lattice preferred orientations has a strong influence on the petrophysical properties of deformed rocks. This work presents a detailed study on the relationships between deformation mechanisms, lattice preferred orientation and folding mechanisms, crystallographic textures, grain boundary development and seismic properties of muscovite-quartz mylonites. The lattice preferred orientation data of the muscovite-quartz mylonites from the Saas Fee region (Western Internal Alps) was obtained using the technique of electron backscattered diffraction (EBSD) in a scanning electron microscope. The samples have been collected around a fold whose hinge line is parallel to the local stretching lineation. Such situation is very common within high strain zones, but the presence of these structures can refute simple folding mechanisms theories. The crystallographic fabric data were used to understand the temporal and kinematic relationships between folding development and shear deformation responsible for the development of the associated stretching lineation. In the present case, the quartz lattice preferred orientation seems to be related to the active folding mechanisms that took place in parasitic folds of a larger structure with hinge line at high angle with to the main stretching lineation, simultaneously to the shear deformation event. The muscovite-quartz mylonites are intense dynamically recrystallized. Using the mathematical treatment of lattice preferred orientation data it was possible to calculate the pair angle/misorientation axis on each pair of crystals of these rocks, which allowed the determination of types and orientation of grain boundaries. In these muscovite-quartz mylonites, the grain boundaries included tilted ones, parallel to the prismatic {m} and basal (c) planes, as well as twisted boundaries, which can be related to the concurrent slip in both rhomb and prismatic forms in <a> slip direction, basal and prismatic in <a> or even in two rhombs {r e H} in <a> direction. Dauphiné twinning seems to be a special type of boundary which is related to the initial stages of grain boundary comminuition. The lattice preferred orientation of quartz and muscovite allowed calculations of the seismic properties of the muscovite-quartz mylonites. These rocks shows a relatively high anisotropy for both compressional and shear waves (AVp between 7 and 9 % and AVs between 6 and 10 %) and their magnitude vary with the modal proportion of muscovite. Cristallographic fabric development has the effect of scattering and attenuating single crystal seismic properties. The muscovite crystallographic fabric has an important effect on the directional properties of maximum and minimum propagation velocities in relation to the structures of the reference frame. Besides, it seems that the presence of folds can affect in the propagation directions of P and slow S waves. From simulations of the seismic properties with different modal quartz and muscovite content, it was observed that the increase of the later and decrease of the former causes an increase of P wave velocities and both P and S anisotropies, but also produces a decrease of both shear waves velocities. Increasing mica contents provoke an increment of densities and of Poisson’s ratio. The reflectivity coefficient along an interface between quartz and muscovite bearing rocks is relatively high, of the order of 0,06 for P waves and 0,05 for S waves, indicating that these types of surfaces are good seismic reflectors. The results of the work demonstrate the usefulness of microstructural and lattice preferred orientation analysis in the study of high strain rocks, as well as their important control on the anisotropic seismic properties of these rocks.

La escasez de tesis sobre geofísica en hidrocarburos ha sido uno de los motivos más fuertes que me han motivo a desarrollar esta tesis sobre las implicancias de la física en la geofísica–sísmica. Esta ciencia ha avanzado tanto en los últimos años que es difícil reflejar en una tesis de carácter introductorio, aunque sea de modo conciso, todos sus últimos adelantos. La tesis está dividida en 4 capítulos, de los que el primero se dedica a repasar brevemente los métodos sísmicos, el segundo capítulo hace referencia a las nociones fundamentales de la teoría de ondas, el tercer capítulo nos explica la sísmica de reflexión, el cuarto capítulo nos específica sobre los equipos para la exploración terrestre. Introducción La exploración sismológica utiliza ondas elásticas generadas artificialmente para localizar depósitos de minerales (incluyendo hidrocarburos, yacimientos minerales, agua, depósitos geotérmicos, etc.). Mediante la exploración sismológica se obtienen datos correlacionados con otros datos geofísicos, obtenidos de pozos de sondeos y geológicos, y con conceptos de física y geología, pueden proporcionar información sobre la estructura y distribución de diversos tipos de rocas. Los métodos de exploración sísmica se sustentan básicamente de la misma forma que las mediciones de los terremotos. A diferencia de los terremotos, las fuentes de energía de la exploración sísmica están controladas y son móviles; las distancias entre la fuente y los puntos de registro son relativamente pequeñas. Gran parte del trabajo sísmico consiste en la cobertura continua, en donde la respuesta de porciones sucesivas de tierra se muestra a lo largo de líneas de perfilaje. Los explosivos y otras fuentes de energía se usan para generar ondas sísmicas, y los tendidos de sismómetros o geófonos para detectar el movimiento de tierra resultante. / Tesis

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Estruturas). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica / Ingeniero Civil / Gracias a los avances en la tecnología, se ha desarrollado un gran aumento de construcción de edificios altos. Las estructuras altas presentan un bajo amortiguamiento y los daños producidos durante vibraciones fuertes, como lo son las ráfagas de viento y sismos, son causados en buena medida a los elementos no estructurales. Ya se han estudiado diferentes sistemas de control para reducir la respuesta de una estructura, los cuales son los sistemas de aislación sísmica y los disipadores sísmicos. Dentro de estos últimos se encuentras los disipadores sísmicos sintonizados en base a masas sólidas o en base a fluidos. Los edificios altos son estructuras que debido a su esbeltez y bajo amortiguamiento desarrollan vibraciones que persisten en el tiempo, y ocurren a su vez según las dos direcciones principales de la estructura. Esto último se traduce en una molestia para los ocupantes del edificio y, además, también recae en mayores demandas al contenido y elementos no estructurales. Por lo tanto, el dispositivo de control estructural debe ser tal que pueda reducir las vibraciones en ambas direcciones principales. Al conjugar esta necesidad con la que el sistema de control no debe significar un gasto muy grande en comparación con el del mismo edificio y que tampoco debe ser algo muy complicado de mantener, es que en el artículo A bidirectional tuned liquid column damper for reducing the seismic response of building" (L. Rozas, R. Boroschek, A. Tamburrino y M. Rojas, 2015) se ha propuesto un nuevo disipador de columna líquida bidireccional (BTLCD, por sus siglas en inglés) para controlar la respuesta sísmica estructural. La configuración del dispositivo hace que actúe como dos disipadores de columna líquida (TLCD) orientados ortogonalmente, requiriendo menos masa de líquido que dicha configuración equivalente. En esta tesis se realiza la verifiación analítica y experimental del disipador. El primer paso es obtener las ecuaciones de movimiento suponiendo una estructura primaria de sólo 2 GDL. Luego se obtienen expresiones para los parámetros óptimos de frecuencia y amortiguamiento considerando la excitación como ruido blanco. Finalmente, se diseña un BTLCD para una estructura de laboratorio, la cual se somete a ensayos en sus configuraciones original (sin BTLCD) y con BTLCD, de manera de comparar sus respuestas y esperando verificar la efectividad del BTLCD. De los resultados experimentales a partir de los ensayos realizados con el disipador solo, se ve que la simplificación de obviar el grado de libertad de torsión funciona bien, obteniéndose frecuencias naturales de oscilación y razones de amortiguamiento experimentales bastante cercanas a lo predicho teóricamente. Por otro lado se aprecia que, en general, al cumplirse la hipótesis principal de que la respuesta de la estructura esté controlada por el primer modo de vibrar en cada dirección, efectivamente se tienen reducciones en la respuesta estructural. Sin embargo, al no darse este comportamiento para la totalidad de los casos, se presume que se el supuesto de no considerar el efecto de la torsión podría tomar mayor importancia. Es por esto que se estima necesario realizar la extensión de la teoría presentada para el caso de este estudio y, por supuesto, contraponer los resultados experimentales de este trabajo más otros que se realicen, con los que predice la teoría que si considera el efecto de la torsión.