Integració de dades geofísiques procedents de mètodes elèctrics i sísmics: implementació en l'àrea del Delta de l'Ebre

En els darrers anys, la combinació de diferents mètodes geofísics ha estat molt utilitzada per a la caracterització del subsòl d’una manera no agressiva i oferint informació estructural i sobre la composició del subsòl amb bons resultats. Malgrat els bons resultats que s’obtenen amb la inversió independent de cada mètode, els models finals de cada inversió presenten discrepàncies perquè cada paràmetre físic veu el subsòl d’una manera diferent. Per aquest motiu, es considera interessant fer un treball sobre l’estat actual de la integració conjunta de les dades i desenvolupar-ho. Per tant, l’objectiu principal d’aquest estudi és crear un flux de treball utilitzant dades reals enregistrades al Delta de l’Ebre (perfil La Granadella), procedents dels mètodes geofísics, elèctric i sísmic, per realitzar un tractament conjunt d’aquestes dades. Aquest procés ha de facilitar la interpretació final creant un model únic que s’ajusti a la informació observada d’ambdós mètodes. En primer lloc, s’ha profunditzat en els principis de mesura i configuració dels mètodes de tomografia elèctrica i de sísmica de refracció, així com també els factors pels quals estan influenciats. En segon lloc, s’ha analitzat la metodologia que utilitzen els programaris informàtics SEISRES (Nath S. K., et al., 2000) i SUBROUTINES (Hamdan A., 2012) per realitzar la inversió conjunta i obtenir un únic model final. A més, s’han hagut d’adaptar els fitxers (formats) de tomografia elèctrica i de sísmica de refracció per poder treballar amb ells. A continuació s’explica breument la metodologia de cada programari: o SEISRES és un programa implementat en codi Visual C++ per a un entorn de Microsoft Windows ’95, que respon més a un esquema d’inversió seqüencial que simultània. Aquest programa permet l’estimació de la inversió dels raigs sísmics generant un model inicial de capes i la posterior construcció quasi-2D del model elèctric a partir d’aquest últim. o SUBROUTINES és un programa amb codi Matlab per a Microsoft Windows, on la inversió si que és simultània utilitzant l’algorisme de gradients creuats per invertir conjuntament la resistivitat elèctrica i les primeres arribades de la tomografia sísmica. Posteriorment, s’han processat les dades d’elèctrica i de sísmica del perfil de La Granadella de manera que s’han invertit de forma independent i conjunta per poder comparar els resultats i buscar les similituds geomètriques en els models (fronteres entre litologies). La metodologia aplicada ha estat la següent: a) Els resultats obtinguts amb la inversió independent mostren una discrepància entre el model elèctric i el sísmic, ja que el model elèctric ens mostra la presència de dues capes i el model sísmic de tres capes. b) Quan invertim seqüencialment amb el programari SEISRES, els resultats obtinguts mostren la presència de tres capes ben diferenciades en ambdós models, tant l’elèctric com el sísmic, inclús les fronteres són bastants coincidents entre elles. La primera capa conductiva coincideix amb la capa més superficial de baixa velocitat amb un gruix de 2 metres i seguidament apareix una segona capa resistent amb velocitat superior propera als 1500 m/s amb un gruix variable. La forma d’aquesta frontera és similar en els dos models. Finalment, es detecta una capa conductiva més profunda que semblaria que s’associa amb una capa de velocitat elevada (3000 m/s). Malgrat la bona correlació d’aquesta frontera en ambdós models, la interpretació d’aquesta darrera capa és complexa ja que pels valors de velocitat podrien associar-se a un material com la grava, mentre que el resultat del comportament elèctric seria incoherent, ja que la grava hauria d’aportar un valor més resistiu, tal com ho indica la inversió individual de l’elèctrica. c) Quan s’inverteixen les dades conjuntament amb el programari SUBROUTINES, els resultats obtinguts mostren també la presència de tres capes on les fronteres entre les diferents capes que detecta la tomografia elèctrica són iguals que les fronteres que detecta la sísmica de refracció fins a la fondària de 20 m. Es detecta una primera capa de 2 metres de gruix, una segona capa entre els 2 metres i els 12 metres i, finalment, una tercera capa que arriba fins a la màxima fondària del model. Per tant, s’obté un model geofísic únic que permet una millor interpretació geològica final del subsòl. Finalment, s’han analitzat els avantatges i els inconvenients de cada programari. S’ha observat que SEISRES és un programari aparatós i que requereix molt de temps per a preparar els fitxers abans de realitzar la inversió seqüencial. No obstant, quan estan tots els arxius preparats el temps computacional posterior és molt reduït i la inversió seqüencial s’obté de manera molt ràpida. Pel que fa al programari SUBROUTINES, l’entrada de dades és molt senzilla però requereix d’un coneixement apropiat dels paràmetres que intervenen en el procés de la inversió conjunta i el temps que utilitza per a fer la inversió conjunta és extremadament gran. Del desenvolupament del treball es pot concloure que encara falta molt de treball i molta informació per poder millorar la inversió conjunta avui dia. Els esforços que cal posar en aquesta línia crec que valen la pena, ja que ajudarien a resoldre incerteses que apareixen moltes vegades en els models geofísics i que es tradueixen en no poder donar una resposta clara sobre la seva interpretació