Laboratori de Modelització Analògica
La modelització analògica és una tècnica ben establerta que persegueix la reproducció d’estructures geològiques reals a escala i determinar la seva evolució utilitzant materials més dèbils que els seus equivalents naturals. Els models analògics són doncs reproduccions de la realitat geològica tant a nivell espaial, temporal com en els materials utilitzats. Si els models estan correctament escalats, la seva evolució és comparable a la dels seus equivalents naturals.
Talment com els estrats rocosos anàlegs, en els models s’utilitzen generalment diferents nivells de sorra de quars seca de diferents mides, argiles, microesferes de vidre o polímers de silicona depenent de la configuració de l’experiment. Per tal de reproduir correctament a petita escala les propietats fràgils i dúctils dels materials naturals, les propietats mecàniques dels materials anàlegs utilitzats han de ser invariables temporalment i conegudes en tot moment al llarg de l’experiment.
El temps dels sistemes geològics (milions d’anys) també cal escalar-se per tal de reproduir de manera realista la durada dels processos geològics com poden ser la formació d’una conca o d’un orogen. D’aquesta manera, les escales de treball utilitzades al laboratori tant per les dimensions del model, com pels gruixos, les propietats dels materials o el temps, acostumen a ser de 1:100.000 a 1:10.000.000.
Una de les principals línies de recerca de l’Instiut de Recerca i del GGAC és la reconstrucció 3D i la modelització de cossos geològics i reservoris. Per tal de disposar d’una altra eina per poder fer comparacions amb els exemples reals i numèrics desenvolupats pel grup, al 2009 es va crear el laboratori de modelització analògica gràcies al projecte d’infraestructures científiques (UNAB08-4E-006) cofinançat pel “Fondo Europeo de Desarrollo Regional” del “Ministerio de Ciencia e Innovación” del govern espanyol.
El laboratori de modelització experimental en tectònica i geologia estructural de la Universitat de Barcelona (SIMGEO) està format per una taula de modelització modular dissenyada per simular una gran varietat de contextos geològics: extensió, compressió, strike-slip, falles de basament, inversió tectònica, double-wedges, tectònica salina, lliscaments gravitacionals, etc... Un total de sis motors accionats per un controlador digital permeten testos uni, bi o triaxials transmetent la deformació a braços mecànics. El nombre i la configuració dels motors permeten reproduir virtualment qualsevol camp d’esforços. La taxa de deformació i la direcció de deformació (extensió o compressió) estan monitoritzades contínuament per un ordinador que permet variar-les durant l’experiment. La taula de modelització també permet desenvolupar models tant a nivell de conca com a nivell cortical.
A mesura que la deformació progressa durant la realització del model es prenen fotografies digitals temporitzades de la part superior del model mitjançant una càmera controlada per ordinador. Aquestes fotografies es complementen amb un escàner de llum blanca d’alta resolució (SIDIO Pro de Nub3D) que captura núvols de punts de la topografia del model durant cada experiment, registrant canvis topogràfics mil·limètrics. El núvol de punts que s’obté es tracta amb aplicacions CAD així com amb d’altres programes per se utilitzat posteriorment amb altres tècniques de modelització. Finalment el model es cohesionat i tallat en seccions equidistants. De cadascuna de les seccions es prenen diverses fotografies generals i de detall. Les fotografies generals poden ser posteriorment referenciades tridimensionalment en un sistema de coordenades cartesianes local mitjançant un programa de modelització estructural. A partir d’aquí és possible la digitalització dels diferents elements estructurals i estratigràfics tot coneixent la seva posició dins dels model. Posteriorment a la digitalització dels diversos elements es possible realitzar un model 3D del model analògic (consultar Vidal et al., 2008 per a més informació).
El laboratori de modelització analògica (SIMGEO) en combinació amb els laboratoris de modelització numèrica i modelització estructural 3-D aporta a l’Institut de Recerca Geomodels una eina molt potent que permet donar un pas més tant en la integració de models així com en la seva validació.
