Geofísica

O projeto LouMu destina-se à caracterização e reconhecimento geológico do terreno por cima da Galeria Waldemar com a técnica da muografia.

Parte desse processo envolve a construção de um modelo geológico de referência, recorrendo à aplicação de algumas técnicas geofísicas convencionais em campanhas geofísicas no terreno da observação.


Fotogrametria

Drone usado para realizar fotogrametria
Visualização em tempo real da vista aérea a partir do drone

A fotogrametria é uma técnica de recolha e tratamento de informação fotográfica georreferenciada, que neste caso utiliza um drone para esse efeito. O drone faz uma varredura aérea da área em estudo e armazena toda a informação em fotografias sequenciais.

Modelo digital do terreno
Modelo digital de superfície

A informação captada pelo drone é tratada em software de fotogrametria, e, a partir da sobreposição de todas as fotografias consegue-se obter modelos tridimensionais do terreno sobrevoado. Nesta aplicação, apenas o aspeto da elevação do terreno é pretendida e toda a vegetação é removida do modelo final.

DEM com linhas de cotas altimétricas
Superfície digital convertida para o software de simulação de muografia

O conhecimento preciso da elevação do terreno permite construir geometrias mais realistas para usar nas simulações de muografia, as quais são usadas para analisar os dados de muografia obtidos na mina a partir da observação do terreno com o telescópio de muões.

Georradar

Georradar com duas antenas

O radar de penetração no solo, ou georradar, usa uma antena emissora e outra recetora de pulsos eletromagnéticos para conhecer o solo. A absorção ou reflexão destes pulsos no interior do solo, por cada um dos seus constituintes, será diferente de acordo com a sua constante dielétrica. Uma propriedade dos materiais que caracteriza a facilidade com que uma corrente elétrica os atravessa.

Em cada aplicação do georradar obtém-se um perfil vertical da resposta do solo aos pulsos eletromagnéticos, mostrando as variações no solo em profundidade, como fronteiras entre diferentes materiais.

O georradar é deslocado em linha reta para obter um perfil vertical do solo
Exemplo de um perfil de georradar com algumas características do solo demarcadas a tracejado.

Sísmica de Refração

Geofones para detetar as vibrações no solo
As deteções dos geofones são registadas e lidas no terminal ao qual estão ligados
Exemplo de um perfil de velocidades dispondo a informação recolhida
As vibrações no solo são produzidas com pancadas de um martelo

A técnica de sísmica de refração mede a velocidade de propagação de ondas sísmicas no solo.

A deteção destas ondas é realizada com geofones, instrumentos construídos para detetar as vibrações no solo. Nesta aplicação, as ondas sísmicas são substituídas por pancadas com um grande martelo que produz as vibrações que se propagam pelo solo e que são depois detetadas pelos geofones.

Os geofones estão todos ligados a um único cabo e os sinais detetados são enviados e registados num terminal, onde podem ser lidos em tempo real.

A informação recolhida permite construir um perfil de velocidades que distingue os diferentes materiais do solo de acordo com a sua resposta à passagem das ondas.

Modelo Geológico

Exemplo de um modelo geológico

Com a combinação da informação reunida com as três técnicas geofísicas, descritas acima, pode-se construir um modelo geológico do terreno estudado.

Um modelo geológico é uma reconstrução tridimensional das características de um terreno, onde é possível distinguir diferentes materiais e outras estruturas como falhas, as fronteiras entre eles e a sua disposição em profundidade.

A sua função é ser usado como referência para comparar os dados de muografia obtidos no mesmo terreno e assim facilitar a análise dos dados e a identificação dos contrastes observados.