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Tesi etd-10262016-162505


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
AGNESI, EDOARDO
URN
etd-10262016-162505
Titolo
Induzione elettromagnetica (DUALEM 642s) per la ricostruzione stratigrafica dei primi metri di sottosuolo tramite profili di conducibilita: trattamento dati, interpretazione e applicabilita del metodo ad un caso reale (area archeologica romana di San Gaetano, Vada - Rosignano Marittimo)
Struttura
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Commissione
relatore Prof. Ribolini, Adriano
correlatore Prof. Santos, Fernando Acacio Monteiro
correlatore Dott.ssa Bini, Monica
controrelatore Prof. Mazzotti, Alfredo
Parole chiave
  • elettromagnetismo indotto
  • dualem
  • dualem 642s
  • vada
  • rosignano marittimo
Data inizio appello
18/11/2016;
Disponibilità
parziale
Riassunto analitico
RIASSUNTO
Lo scopo di questa tesi è l’applicabilità della tecnica geofisica che sfrutta il metodo ad induzione elettromagnetica (EMI), al fine di ricostruire la stratigrafia dei primi metri di sottosuolo ricostruendone il profilo di conducibilità.
L’area presa in esame è adiacente all’area archeologica romana di San Gaetano nel comune di Rosignano Marittimo, nei terreni di proprietà della Solvay srl. La zona si estende per circa 1 e rappresenta una parte della pianura costiera delimitata ad Est dall'area dei terrazzi di Rosignano Solvay – Vada. È delimitata geograficamente rispettivamente a N e S dai fiumi Fine e Cecina, mentre ad E dai Monti Livornesi.
Lo strumento utilizzato è il DUALEM 642s, prodotto dalla DUALEM Inc®. Questo dispositivo utilizza basse frequenze di lavoro (9 kHz), il regime di propagazione è quindi di tipo diffusivo ed il principio in gioco è la dissipazione volumetrica dell’energia mediante il meccanismo dell’induzione elettromagnetica, fornendo informazioni relative ad un intero volume di suolo. Lo strumento operando sotto specifiche condizioni (LIN) fornisce misure dirette di conducibilità elettrica apparente e di suscettività magnetica.
Il survey è stato progettato per l’acquisizione di cinque profili singoli, di cui quattro con orientazione circa W-E ed uno parallelo alla linea di costa circa N-S ed una serie di diciotto profili in direzione W-E e spaziati di circa 5 metri nell’area di parcheggio del parco archeologico di San Gaetano, Vada con l’obiettivo, in quest’ultimo caso, di costruire una mappa di conducibilità.
Proprio per la natura dei dati in output del DUALEM 642s, si è reso necessario un processo di elaborazione ed in seguito d’inversione atti a riportare, i profili e la mappa acquisiti, ad avere una distribuzione di conducibilità i cui valori siano più vicini a quelli reali. Queste operazioni sono state effettuate attraverso l’uso di un software chiamato EM4Soil e sviluppato dalla EM-TOMO. Di questo se ne sono analizzate le principali funzionalità spiegando e giustificando la scelta di operare seguendo una determinata sequenza di passaggi. Si sono introdotti anche a quelli che sono i parametri e gli algoritmi d’inversione, focalizzandosi sull’aspetto pratico della scelta di ognuno di essi e facendo distinzione tra le tecniche d’inversione Quasi-2D e Quasi-3D fornendo per ognuna l’opportuna descrizione.
Una volta ottenute le pseudosezioni e la mappa delle conducibilità ricercati, si è passati all’analisi e all’interpretazione delle stesse. Dapprima è stata presa in esame la mappa e, a seguito di un’attenta osservazione, è stata confrontata con le informazioni raccolte mediante il carotaggio VADA 1, ubicato all’interno dell’area parcheggio stessa. In seguito sono state analizzate le pseudosezioni relative agli altri profili d’acquisizione. Come linee guida per l’analisi e l’interpretazione degli stessi, ci si è serviti delle relazioni individuate tra il carotaggio VADA 1 e la mappa delle conducibilità incrociate con le informazioni geologiche a disposizione.
L’insieme delle interpretazioni ha permesso infine di ricostruire un quadro geomorfologico generale dell’area di studio. Si è fatto particolare riferimento ai valori di conducibilità superficiale di ogni pseudosezione correlando, laddove possibile, i valori riscontrati alle diverse litologie individuate nel carotaggio VADA 1, ipotizzando quindi che le stesse pseudosezioni potessero essere interpretate come delle sezioni litostratigrafiche e geomorfologiche.
In fine quindi si sono messi in evidenza quelli che sono i vantaggi e gli svantaggi dell’applicazione di questa tecnologia alla ricostruzione stratigrafica dei primi metri di sottosuolo. Il vantaggio del DUALEM sta nel riuscire ad effettuare misure della conducibilità elettrica apparente a sei differenti profondità di esplorazione, fino a 9.48 metri, ed operando in regime di propagazione diffusivo è possibile dedurre, anche se con qualche difficoltà, la natura del corpo d’origine.
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