Analog Modelling of N-S anticlines of the External Sierras (Jaca basin, Southern Pyrenees)

Report for the scientific sojourn carried out at the Uppsala Universitet, Sweden, from April to July the 2007. Two series of analogue models are used to explore ductile-frictional contrasts of the basal décollement in the development of oblique and transverse structures simultaneously to thin-skinned shortening. These models simulate the evolution of the Central External Sierras (Southern Pyrenees, Spain), which constitute the frontal emerging part of the southernmost Pyrenean thrust sheet. They are characterized by the presence of transverse N-S to NW-SE anticlines, which are perpendicular to the Pyrenean structural trend and developed in the hangingwall of the Santo Domingo thrust system, detaching on an unevenly distributed Triassic materials (evaporitic-dolomitic interfingerings). Model setup performs a décollement made by three patches of silicone neighbouring pure brittle sand. Model series A test the thickness ratio between overburden and décollement. Model series B test the width of frictional detachment areas. Model results show how deformation reaches further in areas detached on ductile layer whereas frictional décollement areas assimilate the strain by means of an additional uplift. This replicates the structural style of Central External Sierras: higher structural relief of N-S anticlines with regard to orogen-parallel structures, absence of a representative ductile décollement in the core, tilting towards the orogen and foreland-side closure not thrusted by the frontal emerging South-Pyrenean thrust.

Visualización estéreo

En este proyecto se muestran las posibilidades de la visión estéreo para la visualización en monitores tanto de objetos simples como de grandes escenarios, así como su aplicación en juegos o en otros ámbitos como el cine, la geología e incluso la medicina. Para el desarrollo se ha usado una tarjeta con soporte 3d como la Nvidia 7600GT y una pantalla con una tasa de frecuencia alta como una ACER 19 pulgadas a 100Hz. Los resultados sobre la visualización han sido extraídos de las opiniones de un grupo de 20 personas, de diversas profesiones, no relacionadas con los gráficos por ordenador.

Permian-polysulphide-siderite-barite-haematite deposit Rude in Samoborska Gora Mts., Zagorje-Mid-Transdanubian zone of the Inner Dinarides

Samoborska Gora Mts. is situated within the westernmost part of the Zagorje-Mid-Transdanubian zone of the Internal Dinarides. The Samoborska Gora Mts. predominantly consists of Permian unmetamorphosed siliciclastic sediments and evaporites, overlain by Lower Triassic sediments. Rude mineralisation is hosted by Permian siliciclastic sediments, below gypsum and anhydrite strata. The central part of the deposit consists of a 1.5 km long stratabound mineralisation, grading laterally into ferruginous sandstone and protruding vertically into a gypsum-anhydrite layer. Siderite-polysulphide-barite-quartz veins are located below the stratabound mineralisation. The stratiform part of the deposit is situated above the stratabound and consists of haematite layer with barite concretions and veinlets. Late stage galena-barite veins overprint earlier types of mineralisation. The Rude ore deposit was generated by predominantly NaCl +/- CaCl(2)-H(2)O solutions. Detrital quartz from stratiform mineralisation contains fluid inclusions with salinities between 7 and 11 wt. % NaCl equ., homogenizing between 150 degrees C to 230 degrees C. Stratabound/siderite-polysulphide-barite-quartz vein type mineralisation was derived from solutions with salinities between 5 and 19 wt. % NaCl equ., homogenizing between 60 degrees C and 160 degrees C, while late stage galenabarite veins were precipitated from solutions with salinities between 11 and 16 wt. % NaCl equ., homogenizing between 100 degrees C to 140 degrees C. Fluid inclusion bulk leachate chemistry recorded Na(+)> Mg(2+)>K(+)>Ca(2+)>Li(+) and Cl-> SO(4)(2-) ions. Sulphur isotope composition of barites and overlying gypsum stems from Permian seawater sulphate, supported by increased Br(-) content, which follows successively the seawater evaporation line. The sulphur isotopic composition of sulphides varies between -0.2 and + 12.5 parts per thousand , as a result of thermal reduction of Permian marine sulphate. Ore-forming fluids were produced by hydrothermal convective cells (reflux brine model), and were derived primarily from Permian seawater, modified by evaporation and interaction with Permian sedimentary rocks. Rude deposits in Samoborska Gora Mts. may be declared as a prototype of the Permian siderite-polysulphide-barite deposits (products of rifting along the passive Gondwana margin), in the Inner Dinarides, and their equivalents extending northeastward into the Zagorje-Mid-Transdanubian Zone and the Gemerides, and southeastward to the Hellenide-Albanides.

Palafrugell: un viatge pel seu clima

Treball de recerca realitzat per dos alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. El treball pretén reconstruir part de la història climàtica de Palafrugell, tractar els fenòmens meteorològics més rellevants de les darreres dècades i mostrar què és realment el canvi climàtic i com podria afectar en el futur a Palafrugell. A partir de dades meteorològiques recollides en llibres, quaderns, fulls d'observatoris meteorològics, així com també a través d'entrevistes realitzades a experts en el tema, i amb anàlisis comparatius de diferents èpoques climàtiques, es mostra l'extensa història climàtica que amaga Palafrugell, els diferents períodes climàtics, i els efectes de l'escalfament global i les seves conseqüències. Els autors intenten d'aquesta manera no tan sols donar a conèixer el clima del municipi, sinó també, transmetre una definició que s'ajusti millor al significat de canvi climàtic.

Influència del context geològic i hidrogeològic en l'eficiència energètica dels sistemes geotèrmics de molt baixa entalpia

L’elevat consum energètic de les societats actuals, així com la impossibilitat de sostenir-lo a llarg termini implica la cerca de noves fonts d’energia. D’aquesta manera, en el camp de la climatització residencial, l’energia geotèrmica de molt baixa entalpia es posiciona com una alternativa als recursos energètics actuals. Així, els primers metres de subsòl presenten una temperatura adequada per al seu aprofitament calorífic, mitjançant els sistemes geotèrmics de bomba de calor. Si bé a nivell energètic, són sistemes, intrínsecament, molt eficients, el seu rendiment pot patir importants variacions davant dels canvis en les condicions del medi geològic i hidrogeològic. Especialment, els col·lectors de calor verticals, treballen, amb freqüència, en el si de les formacions hidrogeològiques. En aquest sentit, els canvis del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua de l’aqüífer es manifesten amb variacions de la conductivitat tèrmica equivalent i del flux subterrani d’aigua, que alhora, aquestes, es tradueixen en alteracions del flux subterrani de calor. Davant d’aquest fet, l’avaluació quantitativa de l’efecte d’aquestes fluctuacions que es presenta en aquest treball mostra petites variacions del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua comporten canvis molt notables en l’eficiència dels sistemes verticals de bomba de calor geotèrmica.

Estudi òptic dels minerals

El Grup Consolidat d’Innovació Docent de Mineralogia i òptica cristal·lina de la Universitat de Barcelona ha desenvolupat un CD interactiu que simula el funcionament d’un microscopi petrogràfic, per tal de facilitar a l’alumne un material d’autoaprenentatge, ha de servir per a reforçar els coneixements dels minerals formadors de roques en làmina prima. Aquest material te tres entrades diferents, en català, castellà i anglès. Cada mineral té una fitxa general amb les seves propietats òptiques i una complementaria amb les característiques cristal·logràfiques, camp d’estabilitat, diagrames de fases i característiques morfològiques del mineral a observar, les quals marquen els trets determinatius d’aquell mineral per tal de facilitar el seu reconeixement. Per tal de complementar les dades s’han introduït links directes amb la planes web: “webmineral” i “mindat” on hi ha les corresponents estructures i morfologies “interactives” de cadascun dels minerals que apareixen en el programa. En l’aplicació informàtica hi ha 169 filmacions corresponents a 43 dels principals minerals que formen les roques, una filmació correspon a la imatge només amb el polaritzador, i l'altre a la imatge amb el polaritzador més l'analitzador. Cadascuna d'aquestes imatges es presenta amb un gir de 360º; es pot aturar i després continuar girant, simulant el que veuríem al microscopi. D'aquesta manera es pot determinar el pleocroisme, la presència de macles, el color d'interferència i l'angle d'extinció.. S’ha intentat sempre que hi hagués diferents exemples d’un mateix mineral en diverses paragènesis. També s'incorpora una fitxa que l'usuari pot omplir amb les característiques texturals i òptiques del mineral agrupades segons les observacions que es fan, bé amb el polaritzador, amb el polaritzador i l'analitzador o bé amb les condicions específiques per veure la figura d'interferència i el signe òptic. Aquesta fitxa, un cop plena, es pot imprimir. En tot moment hi ha un menú d’ajuda on l’usuari pot remetre i fer la consulta adient per poder continuar.

Creació de material docent digital per l'assignatura transversal de Geoarqueologia

En aquest projecte hem seguit desenvolupant i ampliant els continguts d’una assignatura de caràcter transversal entre Geologia i Arqueologia Prehistòrica aplicada als estudis universitaris. Aquesta ampliació s’ha dut a terme amb la creació d'un recull de fitxes amb les dades més rellevants d’alguns sepulcres megalítics de Catalunya fent especial esment als materials petris utilitzats en la seva construcció de per tal de poder desenvolupar i contextualitzar els resultats que s’assoleixin durant el curs. Cadascuna de les fitxes inclou per cada megàlit: 1) una situació geogràfica, 2) una part de descripció des del punt de vista arqueològic i 3) una part geològica amb la situació, descripció dels elements petris de les lloses tant a visu com al microscopi petrogràfic i una localització probable de l’àrea de procedència de les lloses. Això suposa un aprofundiment i ampliació de l'oferta pedagògica proposada que permet experimentar una metodologia d’ensenyament universitari més pràctica, aplicada i interactiva i s’emmarca en l’eix temàtic al voltant del qual es desenvolupa l’assignatura.

Diagnosi ambiental de les fonts naturals de la zona nord-occidental del Vallès Oriental: el fenomen "garrafaire"

Aquest treball analitza un total de sis fonts naturals situades a la zona nord-occidental del Vallès Oriental amb l’objectiu de determinar-ne la seva freqüentació i en especial centrar-se en el fenomen “garrafaire”. S’ha elaborat un mètode de recompte d’usuaris, s’ha analitzat l’aigua a nivell físico-químic i microbiològic i s’ha portat a terme un sistema de caracterització ambiental d’aquestes fonts. La freqüentació és elevada a quatre de les sis fonts estudiades, de les que només tres són utilitzades habitualment per “garrafaires”. El volum d’ús d’aquestes fonts contrasta amb el control analític de la qualitat de l’aigua, per part de l’administració, que és inexistent en quatre d’elles i insuficient a les restants. La confiança per part dels usuaris cap a la qualitat de l’aigua també difereix dels resultats de les analítiques realitzades, en que l’aigua ha estat qualificada com a no apta per al consum humà en totes elles, exceptuant una única analítica d’una font que ha resultat apta per al consum humà. En conseqüència, caldria un pla de control i seguiment de la qualitat de l’aigua almenys en 4 de les fonts analitzades.

Power laws and scaling of rain events and dry spells in the Catalonia region

We analyze the statistics of rain-event sizes, rain-event durations, and dry-spell durations in a network of 20 rain gauges scattered in an area situated close to the NW Mediterranean coast. Power-law distributions emerge clearly for the dryspell durations, with an exponent around 1.50 ± 0.05, although for event sizes and durations the power-law ranges are rather limited, in some cases. Deviations from power-law behavior are attributed to finite-size effects. A scaling analysis helps to elucidate the situation, providing support for the existence of scale invariance in these distributions. It is remarkable that rain data of not very high resolution yield findings in agreement with self-organized critical phenomena.

Universality of rain event size distributions

We compare rain event size distributions derived from measurements in climatically different regions, which we find to be well approximated by power laws of similar exponents over broad ranges. Differences can be seen in the large-scale cutoffs of the distributions. Event duration distributions suggest that the scale-free aspects are related to the absence of characteristic scales in the meteorological mesoscale.

Anàlisi de la modelització hidrològica com a eina per la predicció d'inundacions i la gestió del territori

Les inundacions són actualment les catàstrofes naturals més recurrents i les que generen un major nombre de danys i víctimes arreu del món. L'ocupació de les zones inundables a les lleres del riu és la causa principal d’aquests desastres naturals. En aquest article es descriu la realització de models hidrològics com a mecanisme per la predicció d’inundacions i la gestió del territori. S’han estudiat les conques de la Riera de Santa Coloma (Catalunya) i del riu San Francisco (Guatemala) mitjançant els programes HEC-HMS i HEC-RAS, dels quals s’avalua la seva capacitat com eina per a la gestió del territori. S’ha analitzat l’efecte de la urbanització en el risc d’inundació en el cas de la Riera de Santa Coloma en base a la previsió del Plà d’Ordenament Urbanístic Municipal. S’han determinat les zones inundables resultants de episodis de precipitació extrems al Riu San Francisco per als episodis de les tempestes Stan(2005) i Agatha(2010).

Pla de gestió de la finca Solà i Comes (Bellver de Cerdanya, 2011)

La finca Solà i Comes, situada a la solana del municipi de Bellver de Cerdanya, enfront la serra del Cadí-Moixeró, és un espai natural que combina el paisatge forestal amb un mosaic de prats i pastures, aprofitats per l’activitat ramadera extensiva que es practica a la zona. Les activitat agrícoles i ramaderes són, des de temps enrere, activitats fortament lligades al medi natural: el clima, la geologia i els ecosistemes han determinat els tipus de cultiu i també el tipus de ramaderia. I al seu torn, aquestes activitats han actuat sobre el medi, modelant el paisatge i configurant uns hàbitats amb unes condicions ecològiques molt específiques que mantenen una relació molt intensa amb els hàbitats naturals més propers (com les zones arbustives, marges, bosquets, cursos d’aigua...) i que constitueixen importants extensions del paisatge del nostre país. La diversitat biològica que produeixen aquests espais és essencial per mantenir un equilibri ambiental i obtenir uns recursos dels quals depèn la nostra qualitat de vida i el desenvolupament de bona part de la nostra activitat econòmica. En aquest pla de gestió es vol donar importància no només a la conservació dels hàbitats, sinó també a la principal activitat econòmica que fa possible que aquests hàbitats romanguin igual que fa uns anys: la ramaderia extensiva actualment en fort retrocés a Catalunya i a la resta d’Europa. En el document del pla de gestió es fa una descripció detallada del conjunt de la finca que inclou tots els àmbits, partint del punt de vista administratiu fins al físic, ecològic, biològic i socioeconòmic. Una vegada situats en el context de la zona d’estudi, s’avaluen els objectius que es volen dur a terme i es proposen mesures de gestió per poder-los assolir. A continuació, es fa un breu resum dels aspectes descriptius de la zona d’estudi, destacant els punts més rellevants, i es comenten les mesures de gestió proposades a línies generals per a cadascun. Les mesures de gestió proposades són fruit d’una avaluació dels factors limitants que trobem sobre els objectius ideals plantejats per a l’espai. D’aquesta avaluació se’n deriven els objectius operacionals a partir dels quals es creen les propostes de gestió.

Impacte de la variabilitat climàtica ràpida de l'últim període glacial sobre la vegetació del sud-est de Nord Amèrica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a UMR-CNRS - Géologie et Océanographie, França, entre 2007 i 2009. Els canvis climàtics ràpids de l’últim període glacial (cicles Dansgaard/Oeschger i Heinrich Stadials-HS), han estat documentats en testimonis marins, de gel i dipòsits continentals, generalment de l’hemisferi nord. Mentre que la majoria dels estudis paleoclimàtics i paleoceanogràfics de l’Atlàntic Nord sobre l’últim període glacial s’han centrat en la part nord i est, les latituds mitjanes de la part occidental han estat menys estudiades. Particularment, els canvis de la vegetació de l’est de Nord Amèrica durant l’últim glacial es coneixen molt poc degut a la manca de seqüències pol.líniques llargues en aquesta regió. Només dues seqüències de pol.len del llac Tulane (Florida) mostren canvis de la vegetació significatius i interessants durant l’últim glacial, que suggereixen HS càlids i humits, que contrasta amb el que s’observa a l’altre costat de l’Atlàntic Nord. El treball realitzat al UMR-CNRS 5805 EPOC, Université Bordeaux 1, EPHE, des del 23 d’abril 2007 al 22 d’abril 2009, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, implica una reconstrucció a alta resolució dels canvis de la vegetació a partir de l’anàlisi d’un testimoni marí, localitzat a l’oest de l’Atlàntic Nord subtropical (MD99-2203, 34º58’N, 75º12’W), durant l’Estadi Isotòpic Marí 3 (MIS 3). Les dades pal.linològiques del testimoni mostren una alternança entre Picea i Quercus. En general, les associacions pol.líniques indiquen que les variacions de la vegetació segueixen un patró bosc boreal/temperat durant l’últim glacial. El model d’edat preliminar basat en edats radiomètriques suggereix un augment del bosc temperat acompanyat d’una reducció del boreal entre el H4 i el H3. La comparació amb registres pol.línics marins d’alta resolució de la regió est subtropical, a latituds similars, mostren, per primer cop, que els canvis en les formacions forestals associats als canvis climàtics ràpids de l’últim glacial van ser menys intensos al sud-est de Nord Amèrica que a la Península Ibèrica.

Estrategies per la inversió tridimensional de dades magnetotel.lúriques:

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Dublin Institute for Advanced Studies, Irlanda, entre setembre i desembre del 2009.En els últims anys s’ha realitzat un important avanç en la modelització tridimensional en magnetotel•lúrica (MT) gracies a l'augment d’algorismes d’inversió tridimensional disponibles. Aquests codis utilitzen diferents formulacions del problema (diferències finites, elements finits o equacions integrals), diverses orientacions del sistema de coordenades i, o bé en el conveni de signe, més o menys, en la dependència temporal. Tanmateix, les impedàncies resultants per a tots els valors d'aquests codis han de ser les mateixes una vegada que es converteixen a un conveni de signe comú i al mateix sistema de coordenades. Per comparar els resultats dels diferents codis hem dissenyat models diferents de resistivitats amb estructures tridimensional incrustades en un subsòl homogeni. Un requisit fonamental d’aquests models és que generin impedàncies amb valors importants en els elements de la diagonal, que no són menyspreables. A diferència dels casos del modelització de dades magnetotel.lúriques unidimensionals i bidimensionals, pel al cas tridimensional aquests elements de les diagonals del tensor d'impedància porten informació sobre l'estructura de la resistivitat. Un dels models de terreny s'utilitza per comparar els diferents algoritmes que és la base per posterior inversió dels diferents codis. Aquesta comparació va ser seguida de la inversió per recuperar el conjunt de dades d'una estructura coneguda.