Nou Laboratori de Modelització Analògica Geomodels: estudiar els processos geològics a escala

L'acte ha estat presidit pel vicerector de Recerca, Dr. Jordi Alberch.
L'acte ha estat presidit pel vicerector de Recerca, Dr. Jordi Alberch.
Recerca
(07/05/2012)

Reproduir estructures geològiques a escala i facilitar lʼestudi en tres dimensions dels processos geològics que determinen el relleu són els principals objectius del nou Laboratori de Modelització Analògica Geomodels, una instal·lació pionera en lʼentorn universitari a Catalunya, i capdavantera també a Europa, que sʼha inaugurat aquest divendres, 4 de maig, a les 10.30 hores, a lʼAula Magna de la Facultat de Geologia, adscrita al campus dʼexcel·lència internacional Barcelona Knowlege Campus (BKC).

L'acte ha estat presidit pel vicerector de Recerca, Dr. Jordi Alberch.
L'acte ha estat presidit pel vicerector de Recerca, Dr. Jordi Alberch.
Recerca
07/05/2012

Reproduir estructures geològiques a escala i facilitar lʼestudi en tres dimensions dels processos geològics que determinen el relleu són els principals objectius del nou Laboratori de Modelització Analògica Geomodels, una instal·lació pionera en lʼentorn universitari a Catalunya, i capdavantera també a Europa, que sʼha inaugurat aquest divendres, 4 de maig, a les 10.30 hores, a lʼAula Magna de la Facultat de Geologia, adscrita al campus dʼexcel·lència internacional Barcelona Knowlege Campus (BKC).

En lʼacte dʼinauguració, que ha presidit el vicerector de Recerca de la UB, Dr. Jordi Alberch, també hi han participart el Dr. Lluís Cabrera, degà de la Facultat; el Dr. Bard Krokan, director del Centre de Recerca de lʼempresa noruega Statoil, i el Dr. Josep Anton Muñoz, catedràtic del Departament de Geodinàmica i Geofísica i director de lʼInstitut de Recerca Geomodels (UB). A les 11 hores, hi ha hagut la conferència «Mountain building, from oceanic to continental subduction: insights from 30 years of analogue modelling», a càrrec del Dr. Jacques Malavieille, del laboratori Geociències Montpeller de la Universitat de Montpeller 2 (França).

 
Més suport a la recerca en ciències de la terra i al món de lʼempresa
 
El nou Laboratori de Modelització Analògica Geomodels de la UB estarà dirigit pel catedràtic Josep Anton Muñoz i tindrà com a tècnic el professor Oriol Ferrer. El nou espai sʼubicarà a la Facultat de Geologia i representarà un nou element del Laboratori de Simulació de Processos Geològics (SIMGEO), una unitat mixta impulsada per la Facultat de Geologia de la UB i lʼInstitut de Ciències de la Terra Jaume Almera (ICTJA-CSIC). El Laboratori de Modelització Analògica donarà suport a la recerca en ciències de la terra i al món de lʼempresa i ha estat impulsat en el marc dʼun projecte dʼinfraestructures científiques, cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional del Ministeri de Ciència i Innovació del Govern espanyol, lʼempresa Statoil i el BKC.
 
LʼICTJA hi ha contribuït en lʼadquisició dʼun escàner que permet enregistrar les variacions del relleu produïdes a la superfície dels models a mesura que avança la deformació. Aquesta nova infraestructura, que ocuparà uns 70 m2 de les instal·lacions del laboratori SIMGEO, permetrà ampliar el marc dels treballs de modelització numèrica i modelització estructural en 3D, una de les línies de recerca principals de lʼInstitut de Recerca Geomodels i del Grup de Geodinàmica i Anàlisi de Conques de la UB.
 
 
Models analògics: reproduir els processos geològics a escala
 
La comprensió de les estructures geològiques i la capacitat de predicció de les característiques de les propietats de les roques involucrades requereix lʼanàlisi de lʼevolució temporal. A la natura, però, només observem lʼestadi final dʼaquesta evolució temporal; per això, qualsevol mètode per reproduir-la i simular-la és fonamental en lʼàmbit acadèmic per progressar en el coneixement geològic. En el sector empresarial també és important per facilitar la recerca i la gestió dels recursos naturals. 
 
Els models analògics són eines que permeten estudiar a escala lʼevolució de les estructures geològiques durant la seva formació i els factors que determinen les seves característiques. Són reproduccions de la realitat geològica amb les quals es pot simular diversos processos geològics, estudiar la deformació progressiva de les estructures i comparar lʼestadi final dels experiments amb els casos reals, i a partir dʼaquí, deduir-ne les propietats i tenir capacitat predictiva. En els models, es fan servir diversos materials (sorres, argiles, microesferes de vidre, polímers de silicona, etc.), que poden reproduir a petita escala les propietats mecàniques dels estrats rocosos reals. Si els models estan escalats correctament, segueixen una evolució comparable a la dels seus equivalents naturals. En tots els models, també sʼescala el factor temps dels sistemes geològics, a fi de reproduir de manera realista la durada dels processos geològics.
 
El nou laboratori disposa dʼuna taula de modelització modular —dissenyada en col·laboració amb lʼequip del professor Tomeu Ventayol, de la Fundació CIM-UPC— que simula una gran varietat de contextos geològics: extensió, compressió, deformació en direcció, falles de basament, inversió tectònica, tectònica salina, lliscaments gravitacionals, etc. Un total de vuit motors, accionats per un controlador digital, transmeten la deformació a braços mecànics i permeten reproduir qualsevol camp dʼesforços en les tres dimensions. Tant la taxa de deformació com la direcció de deformació (extensió o compressió), estan monitoritzades per un ordinador que permet variar-les durant lʼexperiment. Amb la taula de modelització també es poden desenvolupar models a escala de conca i a escala cortical.
 
Detectar els canvis en lʼevolució estructural que determinen el relleu
 
Durant tot el procés de deformació, es prenen fotografies digitals temporitzades de la part superior del model amb una càmera controlada per ordinador. Les fotografies es complementen amb un escàner de llum blanca dʼalta resolució, que captura núvols de punts i registra canvis topogràfics mil·limètrics durant cada experiment. Un segon escàner de llum zenital captura altres imatges que faciliten els càlculs dels diferents estadis del procés de deformació. Finalment, el model és cohesionat i tallat en seccions equidistants, que són fotografiades amb detall. Cada fotografia es pot referenciar en 3D dins un sistema de coordenades cartesianes local mitjançant un programa de modelització estructural. Això permet digitalitzar tots els elements estructurals i estratigràfics, conèixer quina posició ocupen en el model i, finalment, dissenyar un model 3D a partir de lʼanalògic.  
 
El nou Laboratori de Modelització Analògica Geomodels contribuirà a millorar el coneixement dels sistemes geològics i dels processos que determinen la formació, localització i qualitat de recursos i reservoris geològics que són dʼimportància per a la societat civil. Així mateix, també permetrà estudiar millor el comportament geomecànic del terreny i els seus efectes sobre el territori.