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Nuevo Laboratorio de Modelación Analógica Geomodels: estudiar los procesos geológicos a escala

El acto ha sido presidido por el vicerector de Investigación, Dr. Jordi Alberch.

El acto ha sido presidido por el vicerector de Investigación, Dr. Jordi Alberch.

Dr. Josep Anton Muñoz, catedrático del Departamento de Geodinámica y Geofísica y director del Instituto de Investigación Geomodels (UB).

Dr. Josep Anton Muñoz, catedrático del Departamento de Geodinámica y Geofísica y director del Instituto de Investigación Geomodels (UB).

El laboratorio dispone de una tabla de modelación modular que simula una gran variedad de contextos geológicos.

El laboratorio dispone de una tabla de modelación modular que simula una gran variedad de contextos geológicos.

La digitalización de todos los elementos estructurales y estratigráficos permitirá diseñar finalmente un modelo 3D a partir del analógico.

La digitalización de todos los elementos estructurales y estratigráficos permitirá diseñar finalmente un modelo 3D a partir del analógico.

El laboratorio ha sido impulsado en el marco de un proyecto de infraestructuras científicas cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional del Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno español, la empresa Statoil y el BKC.

El laboratorio ha sido impulsado en el marco de un proyecto de infraestructuras científicas cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional del Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno español, la empresa Statoil y el BKC.

07/05/2012

Recerca

Reproducir estructuras geológicas a escala y facilitar el estudio tridimensional de los procesos geológicos que determinan el relieve son los principales objetivos del nuevo Laboratorio de Modelación Analógica Geomodels, una instalación pionera en el entorno universitario de Cataluña y también en Europa que ha sido inaugurada este viernes, 4 de mayo, a las 10:30 horas, en el Aula Magna de la Facultad de Geología, adscrita al campus de excelencia internacional Barcelona Knowlege Campus (BKC).

 

 

 

En el acto de inauguración, que ha presidido el vicerrector de Investigación de la UB, Dr. Jordi Alberch, también han participado el Dr. Lluís Cabrera, decano de la Facultad; el Dr. Bard Krokan, director del Centro de Investigación de la empresa noruega Statoil, y el Dr. Josep Anton Muñoz, catedrático del Departamento de Geodinámica y Geofísica y director del Instituto de Investigación Geomodels (UB). A las 11 horas, ha tenido lugar la conferencia «Mountain building, from oceanic to continental subduction: insights from 30 years of analogue modelling», a cargo del Dr. Jacques Malavieille, del laboratorio Geociencias Montpellier de la Universidad de Montpellier 2 (Francia).

 
Más apoyo a la investigación en ciencias de la tierra y al mundo empresarial
 
El nuevo Laboratorio de Modelación Analógica Geomodels de la UB estará dirigido por el catedrático Josep Anton Muñoz y tendrá como técnico al profesor Oriol Ferrer. El nuevo espacio estará ubicado en la Facultad de Geología y representará un nuevo elemento del Laboratorio de Simulación de Procesos Geológicos (SIMGEO), una unidad mixta impulsada por la Facultad de Geología de la UB y el Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (ICTJA-CSIC). El Laboratorio de Modelación Analógica, que dará apoyo a la investigación en ciencias de la tierra y al mundo empresarial, ha sido impulsado en el marco de un proyecto de infraestructuras científicas cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional del Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno español, la empresa Statoil y el BKC.
 
El ICTJA ha contribuido en la adquisición de un escáner que permite registrar las variaciones del relieve producidas en la superficie de los modelos a medida que avanza la deformación. Esta nueva infraestructura, que ocupará unos 70 m2 de las instalaciones del SIMGEO, permitirá ampliar el marco de los trabajos de modelación numérica y modelación estructural en 3D, una de las principales líneas de investigación del Instituto de Investigación Geomodels y del Grupo de Geodinámica y Análisis de Cuencas de la UB.
 
 
Modelos analógicos: reproducir los procesos geológicos a escala
 
La comprensión de las estructuras geológicas y la capacidad de predicción de las características de las propiedades de las rocas involucradas requieren el análisis de la evolución temporal. En la naturaleza, sin embargo, solo observamos el estadio final de esta evolución temporal; por eso todo método para reproducirla y simularla es fundamental en el ámbito académico para progresar en el conocimiento geológico. En el sector empresarial también es importante para facilitar la investigación y la gestión de los recursos naturales.
 
Los modelos analógicos son herramientas que permiten estudiar a escala la evolución de las estructuras geológicas durante su formación y los factores que determinan sus características. Son reproducciones de la realidad geológica con las que se pueden simular varios procesos geológicos, estudiar la deformación progresiva de las estructuras y comparar el estadio final de los experimentos con los casos reales, y, a partir de ahí, deducir sus propiedades y tener capacidad predictiva. En los modelos, se utilizan varios materiales (arenas, arcillas, microesferas de vidrio, polímeros de silicona, etc.), que pueden reproducir a pequeña escala las propiedades mecánicas de los estratos rocosos reales. Si los modelos están correctamente escalados, siguen una evolución comparable a la de sus equivalentes naturales. En todos los modelos también se escala el factor tiempo de los sistemas geológicos a fin de reproducir de manera realista la duración de los procesos geológicos.
 
El nuevo laboratorio dispone de una tabla de modelación modular —diseñada en colaboración con el equipo del profesor Tomeu Ventayol, de la Fundación CIM-UPC— que simula una gran variedad de contextos geológicos: extensión, compresión, deformación en dirección, fallas de basamento, inversión tectónica, tectónica salina, deslizamientos gravitacionales, etc. Un total de ocho motores, accionados por un controlador digital, transmiten la deformación a brazos mecánicos y permiten reproducir cualquier campo de esfuerzos en las tres dimensiones. Tanto la tasa de deformación como la dirección de deformación (extensión o compresión) están monitorizadas por un ordenador que permite variarlas durante el experimento. Con la tabla de modelación también pueden desarrollarse modelos a escala de cuenca y a escala cortical.
 
Detectar los cambios en la evolución estructural que determinan el relieve
 
Durante todo el proceso de deformación se toman fotografías digitales temporizadas de la parte superior del modelo con una cámara controlada por ordenador. Las fotografías se complementan con un escáner de luz blanca de alta resolución que captura nubes de puntos y registra cambios topográficos milimétricos durante cada experimento. Un segundo escáner de luz cenital captura otras imágenes que facilitan los cálculos de los distintos estadios del proceso de deformación. Finalmente, el modelo es cohesionado y cortado en secciones equidistantes, que se fotografían con detalle. Cada fotografía puede referenciarse en 3D dentro de un sistema de coordenadas cartesianas local mediante un programa de modelación estructural. Eso permite digitalizar todos los elementos estructurales y estratigráficos, saber qué posición ocupan en el modelo y, finalmente, diseñar un modelo 3D a partir del analógico.
 
El nuevo Laboratorio de Modelación Analógica Geomodels contribuirá a mejorar el conocimiento de los sistemas geológicos y de los procesos que determinan la formación, localización y calidad de recursos y reservorios geológicos que son importantes para la sociedad civil. También permitirá estudiar mejor el comportamiento geomecánico del terreno y sus efectos sobre el territorio.
 
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