Seismic Refraction Survey to Investigate Shallow Sediments of Wadi Thuwal , North of Jeddah , KSA

Al-Garni , Mansour A.; El-Behiry , Mohamed G.

doi:10.4197/Ear.22-1.4

Article Details

Seismic Refraction Survey to Investigate Shallow Sediments of Wadi Thuwal , North of Jeddah , KSA

Authors:

Al-Garni , Mansour A. | El-Behiry , Mohamed G.

Publisher:

King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics:

Earth sciences

Journal:

Journal of King Abdulaziz University: Earth Sciences 2011 vol.22 Issue 1, pp.57-75

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2011

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

30842

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

16584317

pISSN:

10128832

DOI:

10.4197/Ear.22-1.4

Descriptors:

Keywords:

Abstract:

 A seismic refraction survey was conducted along 32 seismic profiles, to study the near-surface sediments and to delineate the level of the water table in Wadi Thuwal area, which is located 110 km to the north of Jeddah, KSA. Processing and interpretation of seismic data established a 2D-geo-seismic model consisting mainly of three layers: a surface wadi fill layer (sand and silt) with low average seismic velocity of 420 m/s, dry to water-saturated sand, clay and conglomerate with moderate average velocity of 1150 m/s, and a reefal limestone bedrock with high average velocity of 2710 m/s. Seismic velocities (V) of the delineated seismic layers were analyzed. Consequently, a linear relationship between seismic velocities and depth (Z = 2.134 - 0.0085 V) was found, suggesting that there exists of a uniform seismic gradient across these seismic layers. A zone of lower bedrock velocity (1700 m/s) was outlined at the eastern part of the study area, adjacent to Harrat Thuwal, indicating a highly weathered fractured limestone. There is a gradual increase in the bedrock seismic velocity and depth from east to west and to north. Published velocity-rippability relations were used to confirm that the bedrock of the western part of the area would require blasting for excavation. It was difficult to determine water table depth because the high bedrock seismic velocity has, in some localities, masked the signature of the relatively lower seismic velocity indicative to the water table.

 تم ٳجراء مسح سيزمي انكساري، يتكون من 32 بروفيل سيزمي لدراسة الرسوبيات الضحلة وتعيين مستوى المياه الجوفية بوادي ثول الواقع حوالي 110 كم للشمال من مدينة جدة، المملكة العربية السعودية. نتج من التحليل المستفيض للبيانات السيزمية نموذجا عاما جيوسيزميا للمنطقة، يتكون من ثلاث طبقات سيزمية رئيسية هي: طبقة سطحية من رسوبيات الوادي (الرمل والسلت)، تتميز بسرعة سيزمية منخفضة مقدار متوسطها 420 م/ث، يليها طبقة من الرمل والطفلة والزلط، تتميز بسرعة سيزمية متوسطة مقدار متوسطها 1150 م/ث. يقع الجزء العلوي من هذه الطبقة فوق مستوى المياه الجوفية وتمتد في العمق ٳلى ما دون مستوى المياه الجوفية. ويلي ذلك طبقة صخور الأساس (bedrock) والتي تتكون من حجر جيري وتتميز بسرعة سيزمية عالية مقدار متوسطها 2710 م/ث.
وقد أوضح تحليل السرعات السيزمية للطبقات السيزمية وجود علاقة خطية بين السرعات السيزمية والعمق، مما يدل على التوزيع المتجانس للسرعات خلال الطبقات. التوزيع الأفقي للسرعة السيزمية والعمق لصخور الأساس توضحان زيادة مطردة من الشرق ٳلى الغرب وٳلى الشمال مع وجود نطاق ذو سرعة سيزمية منخفضة(1700 م/ث) ٳلى الشرق بجانب حرة ثول، يدل على ضعف صخور الأساس بهذا النطاق. وتم استخدام العلاقات المنشورة بين السرعات السيزمية والقدرة على الحفر (rippability) في استنباط أن صخور الأساس تزيد مقاومتها للحفر كلما اتجهنا غربا.
لقد كان من الصعب تعيين مستوى المياه الجوفية بمنطقة الدراسة، لارتفاع السرعات السيزمية للصخور (الطبقة الثانية وصخور الأساس) أعلى من السرعة السيزمية المميزة للطبقات الحاملة للمياه الجوفية، مما أدى ٳلى حجب ما يدل عليها.

Article Details

Seismic Refraction Survey to Investigate Shallow Sediments of Wadi Thuwal , North of Jeddah , KSA

Authors:

Al-Garni , Mansour A. | El-Behiry , Mohamed G.

Publisher:

King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics:

Earth sciences

Journal:

Journal of King Abdulaziz University: Earth Sciences 2011 vol.22 Issue 1, pp.57-75

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2011

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

30842

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

16584317

pISSN:

10128832

DOI:

10.4197/Ear.22-1.4

Descriptors:

SEISMIC ACTIVITY

SEISMIC MONITORING

GEOPHYSICS

SEDIMENTARY ROCKS

GROUNDWATER

SAUDI ARABIA

Seismic

Wadi Thuwal

ray-tracing.

Issues

Article Details

Authors: Al-Garni , Mansour A. | El-Behiry , Mohamed G.

Publisher: King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics: Earth sciences

Journal: Journal of King Abdulaziz University: Earth Sciences 2011 vol.22 Issue 1, pp.57-75

Document Type: Article

Publication Date: 1/2011

Document Language: English

Document ID (Org No.): 30842

Frequency: Bi-Annual

eISSN: 16584317

pISSN: 10128832

DOI: 10.4197/Ear.22-1.4

Descriptors:

Issues

Authors:

Al-Garni , Mansour A. | El-Behiry , Mohamed G.

Publisher:

King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics:

Earth sciences

Journal:

Journal of King Abdulaziz University: Earth Sciences 2011 vol.22 Issue 1, pp.57-75

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2011

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

30842

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

16584317

pISSN:

10128832

DOI:

10.4197/Ear.22-1.4