PROGETTO SI.RI.PRO. - Analisi e descrizione del progetto

INDICE
Nota

1.2 - Descrizione del prodotto/processo da sviluppare
Il progetto SIRIPRO si propone di sviluppare una nuova metodologia per poter utilizzare al meglio la notevole mole di informazioni disponibili nel campo delle ricerche integrate di geologia e geofisica. La nuova metodologia sarà finalizzata a migliorare l’analisi dei dati, la loro integrazione e rappresentazione. Sarà a tal fine realizzata l’acquisizione di un transetto geologico-geofisico attraverso l’intera Sicilia e lo sviluppo di strumenti informatici che permettano il rapido accesso al dato, la sua visualizzazione ed il suo confronto con altre informazioni disponibili nel territorio. La realizzazione del progetto SIRIPRO Sicilia prevede la partecipazione, in forma di proponenti o di consulenti, dei seguenti soggetti appartenenti al mondo dell’industria o della ricerca:

• Dipartimento di Geologia e Geodesia (DGG) - Università di Palermo (Responsabile Scientifico Prof. R. Catalano), opera in qualità di partner per l’analisi dei dati geofisici e geologici esistenti, per la messa a punto del tracciato lungo il quale effettuare i rilievi sismici, per l’esecuzione dei rilievi geologici della fascia sede del tracciato, per il supporto all’acquisizione ed elaborazione di parte dei dati, per l’interpretazione congiunta dei dati, lo sviluppo del modello/metodologia e per il supporto allo sviluppo del software;

• Istituto Geoscienze e Georisorse – CNR Pisa (IGG/CNR): opera in qualità di partner per l’acquisizione, elaborazione, interpretazione e modellazione di dati magnetotellurici e per l’acquisizione di dati gravimetrici, fornendo inoltre supporto all’interpretazione dei dati ed allo sviluppo dei software;

• Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale di Trieste (OGS): opera in qualità di proponente per il supporto all’acquisizione dei dati sismici, l’elaborazione ed interpretazione dei dati sismici e gravimetrici, lo sviluppo del modello/metodologia e del software;

• Centro per la Ricerca Elettronica in Sicilia (CRES): opererà in qualità di partner industriale per lo sviluppo di un nuovo software di analisi congiunta di dati geofisici per l’esplorazione della crosta profon

• Discovery Geophysical Services (DGS/Geotec): opera in qualità di proponente per l’acquisizione dei dati sismici e per la loro validazione; la fusione fra Geotec e DGS non comporta cambiamenti; ciò poiché Geotec era azionista unica di DGS e ne era prevista la partecipazione al progetto in qualità di fornitore esterno; inoltre Nicola di Marzo, presidente della DGS, era azionista di maggioranza (80%) di Geotec. Pertanto, considerata inoltre la pertinenza del campo di attività di Geotec a quanto previsto dal progetto SIRIPRO, la recente fusione di Geotec SpA per incorporazione di DGS comporta solo benefici al progetto, in termini di trasparenza, aumentate capacità aziendali e finanziarie e piena assunzione di responsabilità.


  1.2.1 - Gli obiettivi della ricerca
Tramite prospezioni congiunte sismica, gravimetriche e magnetotellurichecon elevata densita’ di campionamento ed adeguata energizzazione, si prevede di migliorare significativamente il dettaglio di conoscenza della crosta profonda nella regione siciliana, con successive ricadute applicative nell’ambito dell’individuazione di risorse minerarie , di fonti di energia (idrocarburi, energia geotermica) e di risorse ideologiche. Ulteriori implicazioni di carattere scientifico/sociale riguardano l’individuazione di strutture sismogenetiche di importanza litosferica, la ricostruzione dell’evoluzione geodinamica (ed il conseguente rischio sismico) della regione lungo la quale si esplica la collisione tra la placca Africana e la placca Europea. Si prevede inoltre di mettere a punto nel corso del progetto metodi innovativi di acquisizione, elaborazione ed interpretazione congiunta dei dati, suscettibili di commercializzazione in campo nazionale ed internazionale.

  1.2.2 - Scenario di riferimento in cui si inquadra il progetto
Il settore di riferimento del progetto è quello dell’esplorazione geofisica della crosta profonda, integrando dati di a) sismica a riflessione multicanale ad alta penetrazione, b) dati di sismica a rifrazione, c) dati magnetotellurici, d) dati gravimetrici, e) dati geologici di superficie. Per quanto riguarda lo scenario territoriale, il progetto SIRIPRO, interessando come ubicazione della ricerca la Sicilia, sarà di notevole importanza per lo sviluppo di tale zona ricadente nell’Obiettivo 1 (zona eleggibile 87.3 A), riguardante pertanto le aree svantaggiate .

  1.2.3 - Caratteristiche e prestazioni da realizzare nel progetto
Le informazioni sulla crosta terrestre provengono generalmente da perforazioni effettuate per la ricerca di idrocarburi (limitatea 2/3 km dalla superficie) oppure sono dedotte da prospezioni sismiche NVR (Near Vertical Reflection), limitate a 8 Km circa dal suolo. Scopo della ricerca e’ di aumentare la profondita’ di indagine fino a circa 30-40 km di profondita’, lungo un profilo con orientamento NNW-SSE, di lunghezza di circa 110 km, dalla costa Tirrenica alla piana di Gela (Figura 1). Per il raggiungimento dell’obiettivo si utilizzeranno adeguate tecniche di acquisizione ed interpretazione, che prevedono:

1. un’energizzazione con cariche di 15-30 kg di esplosivo in pozzetti profondi mediamente 20 m.;

2. un’elevata densita’ dei punti di scoppio (interdistanza 250 m) e di ricevitori sismici (minimo 240, interdistanza 25-50 m);

3. l’integrazione di dati geologici (per correlare le strutture profonde a quelle superficiali);

4. l’acquisizione di dati gravimetrici (interdistanza circa 800 m) per lo studio della densita’ delle strutture;

5. l’acquisizione di dati magnetotellurici (acquisizione di circa 100 stazioni ad alta frequenza con sorgente controllata e di circa 10 stazioni a bassa frequenza con sorgenti naturali) per lo studio della densita’ della conducibilita’ elettrica.

Il progetto prevede l’utilizzo di tecniche geofisiche di indagine relativamente consolidate e l’aspetto innovativo risiede nel migliorare il rapporto segnale/rumore a tempi di registrazione elevati attraverso l’impiego congiunto delle diverse metodologie. In fase di elaborazione dei dati, il progetto prevede la realizzazione di un software avanzato il quale permettera’ l’integrazione e visualizzazione di dati geofisici e geologici in un sistema georeferenziato. Il risultato di queste analisi dovra’ portare in fase interpretativa alla costruzione di un modello geo-strutturale bidimensionale della crosta medio-profonda con elevato grado di dettaglio ed attendibilita’ e alla costruzione di un modello quantitativo delle deformazioni crostali port-Oligoceniche nei diversi settori attraversati dal profilo.

  1.2.4 - Specifiche quantitative da conseguire nel processo
Le realizzazioni che si ritiene di poter conseguire con la ricerca, impiegando le necessarie risorse umane e finanziarie, sono: 1. progettazione tecnico-operativa ed esecuzione dei rilievi geologici e geofisici di campagna; 2. sviluppo di algoritmi di calcolo di elaborazione dati; 3. sviluppo di una metodologia per l’esplorazione della crosta profonda; ? sviluppo di un software di analisi integrata di dati geologici/geofisici. Le principali innovazioni apportate dal progetto consistono in: • impiego congiunto di più metodologie geofisiche con elevata risoluzione e profondità di investigazione (sismica a riflessione multicanale, magnetotellurica 2D e gravimetria); • ottimizzazione delle relative tecniche di acquisizione e di processing per migliorare il rapporto segnale/rumore; • realizzazione di software avanzati per l’integrazione e modellazione 2D dei dati geologici e geofisici di nuova acquisizione o disponibili in letteratura un sistema georeferenziato e relativa interpretazione; • processo di feed-back tra elaborazione ed interpretazione dei dati geofisici per la costruzione di un modello bidimensionale della crosta intermedia e profonda; • bilanciamento della sezione geologica finalizzato alla realizzazione di un modello quantitativo delle deformazioni nei sistemi catena-avanfossa-avampaese; L’andamento del progetto e dei risultati ottenuti saranno valutati sulla base di alcuni parametri quantitativi(es. individuazione di conduttivi profondi di diverse dimensioni, quantificazione dei movimenti orizzontali e verticali delle unità geo-strutturali nei diversi settori del sistema catena-avanfossa-avampaese, individuazione di discontinuita’ crostali profonde (> 5 km), individuazione di strutture sismogenetiche localizzabili in crosta superiore ecc.) in termini di prestazioni prodotto/processo, confrontando i risultati stessi con quelli ottenibili prima dell’introduzione delle innovazioni.



  1.2.5 - Principali problematiche di R & S
In anni recenti, diversi progetti hanno investigato la crosta profonda nelle regioni alpine ed appenniniche, mentre la crosta profonda (oltre 8 km) della Sicilia non e’ mai stata investigata con sufficiente dettaglio. Il progetto SI.RI.PRO prevede di colmare questa lacuna, proponendo al contempo lo sviluppo di una nuova metodologia d’indagine della crosta profonda. L’area prescelta riveste grande interesse sia per l’esplorazione petrolifera che per la comprensione delle strutture geologiche che sono responsabili dei eventi sismici di notevole intensita’. Gli elementi del progetto SI.RI.PRO che richiedono il ricorso alla ricerca industriale sono individuabili nello sviluppo di un modello e di un software di elaborazione ed interpretazione congiunta dei dati geofisici acquisiti in Sicilia lungo un transetto di 105 km circa. Tale software, indispensabile per la validazione della ricerca, sara’ intermedio tra quelli commerciali, utilizzati per l’acquisizione e quelli che vengono utilizzati per il reprocessing dei dati che per la loro complessita’ richiedono grosse macchine di calcolo e tempi di elaborazione lunghi. L’elemento innovativo del software risiede nella capacita’ di permettere l’interpretazione congiunta di un numero elevato di informazioni geofisiche di diversa natura e, quindi, permettera’ di ridurre le attuali ambiguita’ interpretative della crosta profonda. Si ritiene che lo sviluppo del software con caratteristiche sopra citate possa avere un vasto utilizzo in altri contesti quali l’esplorazione petrolifera e geotermica e quindi avere possibilita’ di ricerca industriale.





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