Utilização do geo-radar para estudo das aluviões do Baixo Mondego em Tentúgal

Abstract

Direct observation of the geology and geological structures in the subsurface is obviously difficult, therefore the ability to make this information gap achievable is of particular interest.This study intends to observe the configuration, the structure of detail and the constituent materials of the alluvial body, located in the alluvial plain of Baixo Mondego, in Tentúgal. For this, a geophysical exploration method was used, in which its application has the porpuse of define large units of the Mondego alluvium, to identify radar facies in the defined units and to recognize possible paleochannels of the Mondego river in Tentúgal.The necessity to obtain a fast data acquisition method, with easy-to-handle means, without much logistics or personnel, which was not invasive or destructive and obviously low cost, has made the ground penetrating radar technique a relevant option.The operating principle of ground penetrating radar, which is an electromagnetic method, consists of the emission of electromagnetic waves generated by a short high-frequency pulse, emitted to the ground by a transmitting antenna, that are later received by a receiving antenna. The raw data obtained goes through a key step, which corresponds to the processing. At this stage the use of a multi-step processing stream is intended to provide sections with improved visual appearance for clearer and more accurate interpretation.After the processing phase the interpretation of the radargrams is followed. The interpretation basically consists of the association of reflection patterns to a given structure, lithology or discontinuity.As a result of the interpretation of the ground penetrating radar sections, two main units were identified. An upper unit, where reflectors with different configurations and patterns are visible and where it is possible to identify various radar facies. This unit will correspond to sandy material more or less coarse, with possible alternation of finer levels. In the lower unit, a clear attenuation of the signal is evident, which results in an absence of reflections, which will be associated to a unit of materials with important clay fraction.In order to obtain an overview of the total area of the survey, a map of the upper unit configuration was constructed, and it was possible to recognize and define the paleochannel geometry.Ground penetrating radar has shown to be a very efficient tool in the definition of large units and the observation of the detailed sedimentary structure in relation to the radar facies identified. It was also possible to confirm that the signal undergoes strong attenuation in the presence of clayey materials, which limits its penetration in depth.

A observação directa da geologia e de estruturas geológicas que se encontram na subsuperfície é evidentemente difícil, por consequente, a capacidade de tornar esta lacuna de informação alcançável tem particular interesse.Com este estudo pretende-se observar a configuração, a estrutura de pormenor e os materiais constituintes do corpo aluvionar, localizado na planície aluvial do Baixo Mondego, em Tentúgal. Para tal, foi utilizado um método de exploração geofísico, em que a sua aplicação tem o propósito de definir grandes unidades das aluviões do Mondego, de identificar fácies de radar nas unidades definidas e reconhecer possíveis paleocanais do rio Mondego em Tentúgal.A necessidade de ter um método de rápida aquisição de dados, com meios de fácil manuseamento, sem necessidade de muita logística nem pessoal, que não seja nem invasivo nem destrutivo e obviamente que tivesse custos reduzidos, fez com que a técnica do geo-radar fosse uma opção de relevância.O princípio de funcionamento do geo-radar, sendo este um método electromagnético, consiste na emissão de ondas electromagnéticas geradas através de um curto pulso de alta frequência, emitidas para o terreno por uma antena transmissora, que são posteriormente recebidas por uma antena receptora. Os dados brutos obtidos sofrem uma etapa chave, que corresponde ao processamento. Nesta fase a utilização de um fluxo de processamento em vários passos tem como finalidade obter secções com aspecto visual melhorado para que a interpretação seja mais clara e precisa. Após a fase de processamento segue-se a interpretação dos radargramas. A interpretação, basicamente, consiste na associação de padrões de reflexão a uma determinada estrutura, litologia ou descontinuidade. Como resultado da interpretação das secções de geo-radar foram identificadas duas unidades principais. Uma unidade superior, onde são visíveis reflectores com diferentes configurações e padrões e onde é possível identificar várias fácies de radar. Esta unidade corresponderá a material arenoso mais ou menos grosseiro, com possível alternância de níveis mais finos. Na unidade inferior é evidente uma clara atenuação do sinal, que se traduz numa ausência de reflexões, que estará associada a uma unidade de materiais com fracção argilosa importante. De modo a adquirir uma perspectiva geral da área total do levantamento foi construído um mapa da configuração da unidade superior, tendo sido possível reconhecer e definir a geometria de paleocanais. O geo-radar mostrou ser uma ferramenta bastante eficiente no que diz respeito à definição de grandes unidades e na observação da estrutura sedimentar de pormenor, em relação com as fácies de radar identificadas. Foi ainda possível constatar que o sinal sofre forte atenuação na presença de materiais argilosos, o que limita a sua penetração em profundidade.