Llocs d'interès
L’ICGC té un interès especial a estudiar en profunditat les diferents conques sedimentàries de Catalunya, principalment neògenes, considerades punts estratègics del territori per varis motius. En primer lloc, són àrees altament poblades que requereixen un bon coneixement del subsol per resoldre problemàtiques a nivell de control ambiental, d'enginyeria civil o d'avaluació de riscos geològics i sísmics. A més a més, la seva morfologia geològica les fa rellevants des del punt de vista de l'emmagatzematge subterrani, i l’exploració i aprofitament dels recursos naturals, com per exemple l’estudi de fonts alternatives d’energia (geotèrmia), en el context actual de mitigació de la crisi climàtica i energètica.
Per a la caracterització de les conques sedimentàries, l’ICGC aplica una metodologia que ha anat desenvolupant durant aquests darrers anys, que es basa en l’ús d’un ampli ventall de tècniques geofísiques en un mateix espai (conca) per reduir les incerteses en la distribució dels materials en el subsol, el gruix dels sediments, la fondària del basament rocós, les discontinuïtats o la definició de les estructures geològiques de les conques i els seus marges i representar-ho de manera visual en la síntesi d’informació geofísica.
La selecció de les conques treballades en el període 2022-2023 són les següents:
A part d’aquestes conques, també s’està considerant elaborar la mateixa síntesi d’informació de zones sensibles i d’interès ambiental, com pot ser el Delta de l’Ebre. Per aquesta àrea es disposa de molta informació geofísica gràcies al projecte EBROADMICLIM (2014-2018). Pels propers anys es consideren altres zones d’interès com la resta de la conca del Vallès - Penedès, Girona - la Selva, Baix i Alt Empordà, Baix Camp, Conca de Barberà i Baix Ebre (figura 1).
Figura 1. Zones d'interès en el context de la Base de dades de geofísica (clicant a sobre es poden descarregar la Seu d'Urgell, la Cerdanya i el Vallès).
Objectius
L’objectiu principal és elaborar i difondre una síntesi d’informació geofísica que integri totes les dades geofísiques que disposa l’ICGC en una determinada conca, o sector de conca sedimentària, principalment neògena. En funció de les tècniques geofísiques que hagin estat aplicades en cada cas, la síntesi mostrarà les imatges de la caracterització geofísica dels materials del subsol a través de les quantificacions de les diferents propietats i paràmetres físics del medi, com poden ser la resistivitat elèctrica, la velocitat d’ones P, la velocitat d’ones S, la densitat dels materials, el gruix de sòl o la fondària del contacte sòl-roca. Així doncs, s'implementa una metodologia de treball dinàmica, flexible que s’adapti a cada conca en qüestió.
Mètodes geofísics
Per l’elaboració d’aquesta síntesi geofísica s’analitzen les dades procedents d’aquells mètodes geofísics on l’ICGC té expertesa, tant en l’adquisició de les dades sobre el terreny com en el seu processat. Així, s’han treballat dades geofísiques obtingudes amb els mètodes següents:
- Mètode magnetotel·lúric, aporta models geoelèctrics 2D que mostren el valor de la resistivitat elèctrica fins una fondària aproximada d’uns 3000 m per determinar la presència de falles, fractures i discontinuïtats, circulació de fluids, gruix i fondària de la litologia del subsol (definició dels contactes entre materials amb suficient contrast en el paràmetre físic de la resistivitat elèctrica) i estimació de la fondària del basament rocós.
- Mètode gravimètric, aporta mapes que s’obtenen a partir del processat de la mesura de la gravetat relativa en diferents punts de la zona d’estudi. Habitualment, els observables es distribueixen en forma de malla i els valors es mostren en forma de mapes (Anomalia de Bouguer i Anomalia residual) que defineixen la geometria de les conques sedimentàries amb la determinació d’estructures geològiques, localització de falles i fractures, gràcies a la variació de la densitat dels materials del subsol.
- Sísmica passiva amb les tècniques combinades de la tècnica del quocient espectral H/V i l’array sísmic. La tècnica del quocient espectral aporta el mapa de la freqüència fonamental del sòl (f ) i un mapa estimat de la fondària del basament sísmic. L’array sísmic mostra els perfils verticals (1D) del paràmetre físic Vs, el qual dona idea del grau de compactació dels materials. També construeix l’equació empírica o ajust que relaciona la freqüència fonamental del sòl (f0) amb la fondària a la que es detecta el contacte sòl-roca (figura 2). Un important àmbit d’aplicació d’aquestes tècniques són les zones urbanes, gràcies al seu nul impacte ambiental i la seva ràpida implementació. El seu ús s’estén als camps de l’enginyeria sísmica, l’enginyeria civil, la geotècnia i la geologia urbana.
Figura 2. Estimació de la fondària del basament sísmic (baix dreta) a partir de la freqüència fonamental del sòl (baix esquerra) utilitzant la relació empírica establerta per l’ICGC (2021) (dalt dreta) estimada a partir dels models verticals arrays sísmics (dalt esquerra) i els sondeigs profunds.
- Tomografia elèctrica, aporta models geoelèctrics 2D de les parts més superficials i locals de les zones d’estudi (estudi dels 150 primers metres de fondària). Defineix els materials del subsol mitjançant el paràmetre físic de la resistivitat elèctrica per definir dels contactes entre els materials del subsol (fronteres), el substrat rocós, el nivell freàtic i la intrusió salina, la detecció de cavitats o antigues mines d’aigua, la identificació de zones fracturades i discontinuïtats, o la localització de zones contaminades i lixiviats.
- Tomografia sísmica de refracció. Aporta models 2D del subsol en funció del paràmetre físic de la velocitat de les ones P i ens indica el grau de compactació i duresa dels materials (ripabilitat de les formacions) identificant el contacte entre el sol tou i la roca, grau d’alteració de la roca, localització de falles i fractures i caracterització d’estructures geològiques sempre i quan existeixi un contrast suficient en el paràmetre físic de la velocitat de les ones P.
- Reprocessat de dades de sísmica de reflexió. Aporta una imatge 2D dels principals reflectors del medi (contacte entre materials), detecta falles i fractures, discontinuïtats entre els materials i defineix l’estructura geològica a fondàries elevades.
- Correlació multi-paramètrica. Integració de varis paràmetres geofísics en un mateix perfil 2D. En aquest cas es correlaciona el model 2D procedent del mètode magnetotel·lúric, el perfil que defineix la geometria del basament rocós (sísmic) provinent de la tècnica del quocient espectral HV i Array sísmic (figura 3). Finalment, es modelitza un perfil gravimètric mitjançant la definició de capes amb diferents densitats, les quals són coincidents amb els contactes dels mètodes anteriors. El model mostra l’ajust entre les dades gravimètriques mesurades al camp i les dades calculades (línia vermella de la figura 3).
Figura 3. Baix: Integració geofísica 2D. Model de resistivitat elèctrica (MT), perfil geomètric del basament rocós (H/V) i definició de les capes del subsol mitjançant la seva densitat (gravimetria). Dalt: Ajust entre les dades mesurades i calculades de l’anomalia residual (gravimetria).
Document de síntesi
Totes aquestes aportacions s’integren en la síntesi d’informació geofísica distribuïdes segons l’exemple que es mostra a la figura 4. La síntesi conté la localització espacial de les mesures de camp sobre la base del mapa geològic 1:250.000 i la seva llegenda. La resta de l’espai de la síntesi l’omplen les superfícies multi-paramètriques quantificades, les quals canvien en funció de la informació específica de cada lloc d’estudi. Cada síntesi també va acompanyada d’un annex on es descriu la informació necessària per entendre d’on surt el producte.
Figura 4. Exemple de maquetació dels diferents elements que composen el document de síntesi d'informació geofísica.
Exemple de síntesi d’informació geofísica: Conca del Vallès (sector central) (Descarrega PDF)
Contacte
