This paper presents an analysis of the internal structure, hydrogeology and dynamics of a large, complex, multilobate and multiroot rock glacier combining electrical resistivity tomography (ERT), hydrochemical data and differential interferometry synthetic aperture radar (DInSAR). The rock glacier consists of a series of overlapping lobes that represent different advancing stages with different degrees of conservation. The ERT surveys characterize the active layer and the upper part of the permafrost layer, the latter showing a heterogeneous geometry and electrical resistivity values ranging from 7 to 142 kΩm. Hydrochemical data argue for both the existence of different disconnected water flow pathways inside the rock glacier and the remarkable ionic concentrator effect of this landform. The horizontal displacement from October 2014 to April 2017 shows greatest magnitudes in the upper sector of both tongues, reaching speeds of up to 150 cm/year. The active frontal sector shows a displacement rate of 2-4.5 cm/year. This study contributes to knowledge of the material properties of rock glaciers, which are considered to represent important reservoirs/ water resources, and their influence on the distribution of mountain permafrost, hydrology, and dynamics. Finally, to the best of our knowledge, the possible influence of the metal content of the ground on the resistivity values recorded for mountain permafrost is highlighted for the first time.

It was developed a simple and high speed method with the purpose to model inclusions of irregular forms (simply connected and convex domain) in the context of cross hole travel time 2D tomography. The extension to 3D can be easily implemented and is not covered in this paper. The following assumptions were made: a) Homogeneus host medium (therefore straight ray propagation assumed) b) Homogeneus inclusion. c) Not very high velocity contrast between host medium (V 1 ) and the inclusion (V 2 ). The algorithm calculate the host velocity V 1 considering the (straight) ray between source 1 and receiver 1, and considering that this ray not intersect the anomaly. Then the velocity V 2 of the inclusion is estimated upon determining the difference δt among measured times source i -receiver j and corresponding calculated times. If the global difference is negative signifies that V 2 will be greater than V 1 and viceversa. The small values of δt are treated as outliers and therefore eliminated. The last initial parameters needed by the algorithm are the coordinates of the center of the inclusion, which are estimated by a graphical procedure. Afterwards the program approximates the contour of the inclusion using the Nelder-Mead 'simplex' algorithm. At last the perfomance of the algorithm was applied with real data. RESÚMENSe desarrolló un método simple y veloz para modelar inclusiones de formas irregulares (dominio convexo, simple conexo) en el contexto del método de tomografía sísmica en cross hole 2D. La implementación a 3D es fácil de llevar a cabo y no es tratada en este trabajo. Las siguientes premisas se tuvieron en cuenta: a) Homogeneidad del sustrato (por consiguiente se consideró la teoría de propagación de rayo recto). b) Inclusión homogénea. c) Un bajo contraste de velocidades entre el sustrato (V 1 ) y la inclusión (V 2 ). El algoritmo calcula la velocidad del sustrato V 1 considerando el rayo (recto) entre la fuente '1' y el receptor '1' (superiores) y considerando que este rayo en particular no intersecta la anomalía. Luego la velocidad V 2 de la inclusión se calcula a partir de la diferencia dðt entre los tiempos medidos fuente 'i' receptor 'j' y los correspondientes tiempos calculados con las premisas citadas. Si la diferencia global es negativa significa que V 2 es mayor que V 1 y viceversa. Los valores muy pequeños de dðt son tratados como puntos fronterizos y no tenidos en cuenta. Los últimos parámetros iniciales necesarios por el algoritmo son las coordenadas del centro de la inclusión, las cuales se estiman a partir de un procedimiento gráfico. Posteriormente el programa aproxima el contorno de la inclusión mediante el empleo del algoritmo 'simplex' de Nelder Mead. Por último el funcionamiento del programa se puso a prueba con datos reales.

ABSTRACT.One of the inversion schemes most employed in seismic tomography processing is least squares and derived algorithms, using as input data the vector of first arrivals. A division of the whole space between sources and receivers is performed, constructing a pixel model with its elements of the same size. Spatial coverage is defined, then, as the sum of traveled length by all rays through every pixel that conform the medium considered. It is related, therefore, with the source-receiver's distribution and the form of the domain among them. In cross-hole array, rays do not evenly sample the properties of the medium, leading to non-uniform spatial coverage. It is known that this affects the inversion process. The purpose of this paper, then, was to study the problem of spatial coverage uniformity to obtain travel path matrices leading to inversion algorithms with better convergence. The medium was divided in elements of different size but with an even spatial coverage (named as 'ipixels'), and then it was explored how this improved the inversion process. A theoretical model was implemented with added noise to emulate real data; and then the vector of measured times was generated with known velocity distribution. Afterwards an inversion method using minimum length solution was performed to test the two domain divisions. The results showed that the fact of using ipixels not only improved the inversion scheme used in all cases; but in addition allowed to get convergence where it was impossible to do using pixels; particularly through the method considered. This is a direct result of the improvement of condition number of the associated matrices.Keywords: seismic tomography, cross-hole, spatial coverage, pixel, ipixel. RESUMEN.Uno de los esquemas de inversión más empleados en el procesamiento de datos de tomografía sísmica es el de mínimos cuadrados y algoritmos relacionados, utilizando el vector de primeros arribos como datos de entrada. Se lleva a cabo una división del dominio completo entre emisores y receptores, con el objeto de diseñar un modelo de píxeles del mismo tamaño. Se define la cobertura espacial como la suma de los tiempos de viaje de todos los rayos en cada uno de los píxeles que conforman el medio. Por lo tanto este parámetro está relacionado con la distribución emisor-receptor y con la forma del dominio entre los mismos. En el dispositivo cross-hole los rayos no muestrean de igual forma al medio, conduciendo a una cobertura espacial no uniforme. Se sabe que este inconveniente afecta el proceso de inversión. El propósito de este artículo fué el de estudiar el problema de la uniformidad de la cobertura espacial a fin de lograr matrices de tiempo de viaje que conduzcan a algoritmos de inversión con mejor convergencia. El medio se dividió en elementos de diferente tamaño pero con cobertura espacial uniforme (denominados 'ipixels'). Se implementó un modelo teórico con ruido a fin de simular datos reales; y el vector de tiempos se calculó con una distribución conocida de velocidades. Luego se probó la...

ANÁLISIS COMPARATIVO DE DOS MÉTODOS DE INVERSIÓN EN TOMOGRAFÍA SÍSMICA EN CROSS-HOLE IntroduccIónLo e Inderwiesen (1994) definen a la tomografía como "una técnica de inversión que genera una representación gráfica seccional (e.g. un tomograma) de un objeto utilizando la respuesta de este a la energía no destructiva de una fuente externa".En este trabajo se utilizará la definición anterior a fin de localizar objetos situados en un espacio (dominio), utilizando para ello tiempos de viaje creados artificialmente a partir de un modelo teórico. Se utilizarán, por ende, modelos paramétricos.Sin embargo se debe destacar que la definición propuesta por Lo e Inderwiesen Armando Luis Imhof Carlos Adolfo Calvo resumenExisten numerosos métodos de inversión por la técnica de tomografía en tiempo de viaje. En este trabajo se aplicaron a datos simulados, dos procedimientos recientemente desarrollados por los autores para la determinación de anomalías convexas, homogéneas e isotrópicas en un medio con las mismas dos últimas características, lo cual permite simplificar la teoría de propagación de ondas considerando rayos rectos. Los emisores y receptores ubicados según el arreglo Cross-Hole y la inclusión ubicada en forma arbitraria en un dominio bidimensional. En el primer método denominado de la Dispersión Mínima (DM) se hizo uso de un criterio de mínima dispersión que condujo a un sistema lineal de ecuaciones. En el segundo, denominado Inversión Variacional (IV) se aplicó el cálculo de variaciones para determinar la forma de la inclusión. Los resultados mostraron la validez de los métodos en lo que respecta a la ubicación, forma y tamaño de la anomalía, aun en presencia de fuertes niveles de ruido en los datos. Finalmente se confrontaron resultados entre las dos técnicas a fin de establecer niveles de eficiencia y robustez entre ellos. Se demostró que el método DM produce en general resultados más confiables que el IV, además de ser más eficiente y no necesitar de tanta información adicional de partida.Palabras claves: tomografía, inversión sísmica, dispersión, cálculo variacional, sistemas lineales. AbstractSeveral inversion methods can be used to solve travel time tomography problems. In this work two procedures recently developed for the determination of convex, homogeneous and isotropic anomalies in medium with the same two last properties, were applied to simulated data. Homogeneity and isotropy allows simplifying wave propagation theory considering straight rays. Sources and receivers were located according to cross-hole array; and the inclusion positioned in random place in a two-dimensional domain.On the first method (Dispersion Method, DM), a minimal dispersion criteria was employed that led to a linear system of equations. For the second one (Variational Method, IV), the calculus of variations was used to determine the inclusion's form and location. The results evidenced the validity of the methods considered, relative to the position, form and size of the anomaly, still working with data containing high noise level...

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