TR REBALL L FI DE E CARR RERA Títool CARAC CTERIZAC CIÓN SED DIMENTOL LÓGICA, GEOMÉTR G RICA Y ARQUIITECTURA AL DE CU UERPOS ARENOSOS A S MEDIAN NTE LA O OBTENCIIÓN DE AF FLORAMIIENTOS VIIRTUALES. APLICA ACIÓN AL L AFLORA AMIENTO DE LA PR RESA DE MONTEAR M RAGÓN, A ABANICO FLUVIIAL DE HU UESCA. Auttor/a DAV VID DOMÍÍNGUEZ LÓPEZ L Tutoor/a EM MILIO RAM MOS GUER RRERO PAU U ARBUÉS S CAZO Dep partamentt DEP PARTAME ENT D’EST TRATIGRA RAFIA, PAL LEONTOL LOGIA I G GEOCIÈNC CIES MA ARINES Inteensificacióó RECURSOS S I MEDI AMBIEN NT Dataa JU ULIO 20111 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. RESUMEN: ElabanicofluvialdeHuescapuedeserutilizadocomounanálogodereservorioen subsuelo, donde la disponibilidad de datos suele ser escasa y muy dispersa. Este abanico está constituido por cuerpos lenticulares de arenisca (potenciales reservorios) embebidos en lutitas (potenciales sellos) que presentan diversas características geométricas y de arquitectura sedimentaria. El sistema deposicional ofrece afloramientos de buena calidad, poco deformados y con una ciertatridimensionalidad,loqueloshaceespecialmenteútilesparalaobtenciónde modelos 3D. Como fase previa a la obtención de modelos tridimensionales es necesario conocer con la mayor precisión posible la geometría de los cuerpos arenosos y la relación entre ellos. En este trabajo se propone la utilización de técnicasdelaser‐scanparalaobtencióndeafloramientosvirtualesylautilización de dichos afloramientos para la obtención de los parámetros geométricos y arquitecturales de los cuerpos arenosos además del uso de las técnicas convencionales de geología de campo para llevar a cabo un análisis sedimentológico. D. Domínguez López. Julio 2011 1 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ABSTRACT: TheHuescafluvialfancanbeusedasasubsurfacereservoiranaloguewheredata availability is often scarce and scattered. This fluvial fan consists of lenticular sandstonebodies(potentialreservoirs)embeddedbetweenshales(potentialseals) which have different geometrical features and sedimentary architecture. The Huesca fluvial fan offers non – deformed good quality outcrops, displaying some three‐dimensionality,makingthemespeciallyusefulforobtaining3Dmodels.Asa preliminarystepinordertoobtaina3Dmodelisnecessarytoknowaspreciselyas possiblethegeometryofsandbodiesareandtherelationshipbetweenthem.This report proposes the use of terrestrial laser‐scan techniques to obtain geometric and architectural parameters of the sand bodies using virtual outcrops and, in addition, using conventional techniques of field geology for carry out a sedimentologicalanalysis. D. Domínguez López. Julio 2011 2 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. AGRADECIMIENTOS: Enestaspocaslíneas,quisieraexpresarmigratitudporlaayudaylaconfianzaque durantelarealizacióndeestatesinamehasidoprestada. Enprimerlugar,desearíaagradeceralDr.EmilioRamos,profesordelaFacultadde Geología de la Universidad de Barcelona del Departamento de Estratigrafía, PaleontologíayGeocienciasmarinaporhabermedadolaoportunidadderealizar estatesinabajosudirecciónyporhabermeguiadoenestalabor. Ensegundolugar,megustaríaagradecerenormementeydetodocorazónelapoyo que me ha dado durante estos meses de duro trabajo, Pau Arbués, codirector de esta tesina y profesor de la Facultad de Barcelona. Sus conocimientos me han ayudadoengranmedidaaentenderaquelloquemeeraabstractoperoquealfinal, ahorayotambiénpodríaexplicarademásdetransmitirmeyacentuaralgoqueyo yasentía,elentusiasmoporlageología. Entercerlugar,megustaríadarlasgraciasaltécnicodelLiDARdelaFacultadde Barcelona, David García Sellés, sin quien esta tesina hubiera sido imposible de llevarhaciaadelanteyalestudiantededoctorado,RubénCalvoquiénmetambién mehaguiadoysiemprequelohenecesitadomehatendidounamano. Debido a que este proyecto se engloba y ha sido parcialmente financiado por el proyecto MODELGEO (CGL 2010‐15294) también me gustaría agradecer al/los responsable/slaconfianzadepositada. Aparte de la ayuda técnica y de aprendizaje aportada por las personas ya nombradas, me gustaría resaltar y agradecer por encima de todo el apoyo de mi familia:mimadre,misabuelos,mihermano,micuñadayminovia,quienhatenido quesoportarme,sintinadaseríalomismo. D. Domínguez López. Julio 2011 3 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. DEDICATORIA: Quisieradedicarmitesinaalaspersonasmásespecialesdemivida… A mi madre por mimarme desde que era niño, levantarme y apoyarme cada vez quelohenecesitado…ellahahechoquesealoquesoyycomosoy… Amisabuelosporcuidarmecadavezquemispadreslohannecesitadoportrabajo yvelarpormí… Aminovia,mifuturo.Sinellaestosañosdeuniversidadhubieransidototalmente distintos…sualegríayformadeverlavida,sumaneradeseryelamorquemeda cadadía…supacienciaconmigo…Tequiero. Amipadre,alqueextrañocadadía.Esperoqueestéorgullosodemí.Megustaría queélmismomelopudieradecir… Amihermano…queestápasandounosdurosmomentosacausadesusalud…me estásenseñandolafuerzayelvalorquehayquetenerparaafrontarlassituaciones másdifícilesalasquenospodemosenfrentarenlavida…Graciasporcuidarmea pesardeladiferenciadeedad…siemprerecordarélascabañasconcojinesqueme hacíascuandoerapequeño… Atodosvosotros,osquiero. D. Domínguez López. Julio 2011 4 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ÍNDICE: 1. INTRODUCCIÓN: .................................................................................................................... 7 1.1. Afloramiento de la Presa de Montearagón: ................................................................ 12 2. OBJETIVOS: .......................................................................................................................... 14 3. METODOLOGÍA. ................................................................................................................... 15 3.1. Trabajo de Campo: ........................................................................................................... 16 3.1.1. Datos de Lidar: .......................................................................................................... 16 3.1.2. Datos sedimentológicos: ..................................................................................... 20 3.2 Trabajo de Gabinete: ......................................................................................................... 21 3.2.1. Procesado de datos LiDAR: ....................................................................................... 22 3.2.2. Tratamiento de datos LiDAR: .................................................................................... 23 3.2.3. Tratamiento de datos sedimentológicos. ................................................................. 26 4. CONTEXTO GEOLÓGICO ...................................................................................................... 27 4.1 Origen y evolución sintética de la Cuenca del Ebro. ......................................................... 27 4.2. Abanico Fluvial de Huesca. ............................................................................................... 29 4.2.1. Historia del abanico Fluvial de Huesca ...................................................................... 29 4.2.2. Contexto Paleogeográfico y Paleoclimático. ................................................. 30 4.3 Arquitectura de sedimentaria. Clasificación de los cuerpos arenosos. ........................... 32 4.4. Análisis de facies. ............................................................................................................. 39 5. 6. RESULTADOS: ...................................................................................................................... 42 5.1. Metodología LiDAR. ..................................................................................................... 42 5.2. Caracterización Arquitectural de los cuerpos arenosos. ............................................. 45 5.3. Columnas estratigráficas: ............................................................................................ 50 5.4. Histograma de paleocorrientes. .................................................................................. 50 DISCURSIÓN: ....................................................................................................................... 51 6.1. Metodología LiDAR. ..................................................................................................... 51 6.2. Análisis Arquitectural .................................................................................................. 52 6.3. Análisis de Facies e Interpretación de cuerpos arenosos. .......................................... 52 6.3.1. Análisis de Facies ................................................................................................. 52 6.3.2. Interpretación de los cuerpos arenosos .............................................................. 54 D. Domínguez López. Julio 2011 5 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 6.4. 7. Conectividad de los cuerpos arenosos. ....................................................................... 61 CONCLUSIONES: .................................................................................................................. 62 BIBLIOGRAFIA: ............................................................................................................................. 64 ANEJO1: ANÁLISIS ARQUITECTURAL. .......................................................................................... 67 ANEJO2: ANÁLISIS DE PALEOCORRIENTES .................................................................................. 71 ANEJO 3: COLUMNAS ESTRATIGRÁFICAS .................................................................................. 101 D. Domínguez López. Julio 2011 6 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 1. INTRODUCCIÓN: Actualmente, los precios elevados de los hidrocarburos hacen que las compañías petroleras vean mayor rentabilidad en sus acciones. En los últimos años, se ha producido un aumento de sus inversiones tanto económicas como intelectuales con la finalidad de hacer nuevos descubrimientos de campos petrolíferos y de mejorar las técnicas de recuperación de las acumulaciones de hidrocarburos que actualmenteexistenenelsubsuelo. Para localizar acumulaciones de hidrocarburos en condiciones viables para su extracción, es necesario llevar a cabo un estudio de evaluación donde los ingenierosdereservorioshacenusodetodaslasherramientasdisponiblesconla finalidaddeconoceralmáximoelfuncionamientodelreservorioyasírecuperarel máximo volumen de hidrocarburos de la manera más económica posible (Selley, 1998) Unreservorioconsistebásicamenteenunamasaderocaporosaatravésdelacual pueden acumularse hidrocarburos, agua o CO2 (Bucley et al., 2010). Dichos reservoriossonheterogéneosconteniendoasíestratosdebajapermeabilidadque puedenactuarcomobarrerasodeflectoresdeflujoyporello,entreotrasmuchas cosas,esimportanterealizarsimulacionessobreunmodelodereservorioelcual no es más que una representación virtual de la distribución tridimensional de parámetros petrofísicos como la porosidad, la permeabilidad, la saturación de fluidos u otros parámetros como las dimensiones de cuerpos arenosos y su distribución, etc. procedentes de interpretación sísmica, correlación de pozos, estudiossobreanálogosdereservorios,etc.(Figura1.1.) LamayorpartedemodelosdereservoriosutilizadossedenominanGeo‐Celulares o de celdas y se basan principalmente en perfiles sísmicos o sísmica 3D o 4D usándoselosdatosdepozosparadotaracadaunadelasceldasqueconfiguranel modeloconlaspropiedadesqueseconsideren.(Pringleetal.,2007) D. Domínguez López. Julio 2011 7 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. Apesardeserunabuenatécnicadeestudio,enocasioneslaescaladetrabajodela sísmicahacequeeltamañodelasceldasdelmodeloseademasiadogrande,entre 50 y 200m3 (Pringle et al., 2007) y ello imposibilita tener en cuenta heterogeneidades de menor escala las cuales pueden ser las que controlen la producciónenundeterminadocampo. Esporelloque,ademásdelasísmica,unareconstrucción3Dconparámetroscomo sinuosidaddecanales,conectividadycontinuidaddecuerposarenosos,etc.,enel caso de estar estudiando un reservorio fluvial debe ser definida ya que, estos parámetros,aligualquelaporosidadolapermeabilidad,tambiénsonclavespara lacorrectacaracterizacióndelmismo. Otrosparámetroscomolasfaciesdeposicionalesysudistribuciónespacialsonde sumaimportanciayaqueexisteunarelacióndirectaentrelasfaciesdeposicionales ylaspropiedadespetrofísicasdelarocasedimentaria. Dado que los datos aportado por la sísmica son de una escala que no permite ni reconocerniincorporarladistribucióndefaciesdeposicionalesosuscinturones,y conelfindedotaralosmodelosdereservoriosdeunmayorgradoderealismoque permita incorporar la distribución de las heterogeneidades relacionadas con la distribución de las facies deposicionales, desde hace algunas décadas se utilizan afloramientoscomoanálogosdereservorio(Figura1.1). Bucleyetal.,(1995)definenanálogodereservoriocomounafloramientogeológico en el cual se hacen medidas de distribución de elementos geométricos como por ejemplocanalesobarrasdeacreciónlateral,entreotrosyanotaquelosmejores análogos de reservorio son aquellos que geológicamente son comparables con el sistema que se está estudiando aunque además deben de poseer buenas característicasdetridimensionalidad. D. Domínguez López. Julio 2011 8 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figura a1.1.:Esquem maquemuestra aelflujodetrabbajoaseguirparalarealizacióndeunmodeelodereservorrio. Inicialmente, dichos d anállogos eran cualitativo os y estaban basado s en relaciiones entree elementtos. Posterriormente, proliferó el uso de d estudioos cuantita ativos basaadosencam mpañasde campoyeenfotopaneeles.Actuallmente,eluusodedatosde alta resolución nespacial,((‘highresollutionspatiialdata’)se eaplicaauunacantida adde n todos loos ámbitoss de las geociencias g incluyend do la análiisis cuantiitativos en caracterización ndeanálogosdereserrvorios(Fa abuel–Péreezetal.,20009)entreo otros. dosdigitale sparalaobtenciónd dedatosdeealtaresolu ución Deeentretodoslosmétod espaacial que están actualmente en uso, el lásser escáner terrestree o LiDAR es la técniica que maayor desarrollo ha exxperimentaado en la última ú décaada debido o a su faciliidad de uso, a la rapidez de ad dquisición de d datos y a la alta pprecisión de d los mism mos en com mparación n con otrass técnicas (Tabla 1.1 1.). Ademáss, la tecno ología LiDA ARpermiteecubrirgra andesáreassdeterren nosinimpo ortarlaacccesibilidad alas mism masyaquepermitela aobtención ndedatosaadistancia(Bucleyetaal.,2010). Elprresentetraabajosecen ntraenelaafloramienttodelapre esadeMonntearagón, enel aban nico fluviall de Huescca (Figura 1.2.) y fun ndamentalm mente estáá enfocado o a la caracterización n sedimenttológica y arquitectu ural de los cuerpos aarenosos en e un D. Dom mínguez López. Julio 2011 9 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. sistema fluvial susceptible de ser utilizado como análogo de reservorio. Para su realizaciónsehanutilizadotécnicasconvencionalesdegeologíadecampoademás de haberse aplicado la tecnología LiDAR con la finalidad de obtener un afloramientovirtualquenoesmásqueunModeloDigitaldelTerreno(MDT)3D que sirva de base para realizar una parte importante de la caracterización de reservorioscomoeslacaracterizaciónarquitecturalysedimentológica. Digital data collection Typical accuracy Typical applica- tion Advantages Disadvantages Typical Cost Aerial digital photogrammetry ~5-25m Mapping large- scale stratigraphy Fast, usually third- party acquisition Slow time processing (days); relatively low res- High if survey has to be & generate digital model Detailed study of complex (minutes); large areas covered Fast acquisition (minutes); less Rapid collection of facies Fast acquisition olution & poor on near- vertical Medium time processing (days) & interpretation Can suffer from photo- graph thickness and relative surface (minutes), Fast processing distortion, no high resolution logging ~1-5m Sample point Instant Significant ‘Z’ Very cheap locational fix positional error (up to 30m) Not possible on near- vertical £150 Better than 10mm loca- tion & regional Attribute collection, surveying outcrops cliff-faces Slow to acquire, dGPS data Moderately expensive Ground-based digitalphotogrammetry ~0.1-0.5m Calibrated photo logs ~0.2m Hand-held GPS RTK dGPS Instant point collec- tion commissioned. Cheap if existing photos are used Relatively cheap £600 Very cheap £300 Expensive £20ks+ 3mm at 200m & accurate Attribute collection, allows ‘walking out’ of key surfaces, Instant point collec- tion, data range surveying capture needed to convert £2k Ground-based 5mm at Very rapid Relatively Significant post Expensive LIDAR (laser scan ner) Bore-hole data 200m collec- tion of outcrop sur Drilled behind outcrop to rapid acquisition Very high resolu- tion process- ing (days) £100k Very slow acquisition Very Expensive £200k + extend horizons into data, comparable to (weeks), processing and Acquired behind Allows 3D Slow acquisition outcrop to extend infor- mation behind out- (days) and processing (days), Reflectorless Total Station Near-surface range 1mm (from core) ~0.1-0.5m geo- physics (GPR in this Moderately expensive £30k Tabla1.1:Resumendelosmétodosdeadquisicióndedatosdigitales.SegúnPringleetal.,(2006). En la actualidad, existen varios campos de hidrocarburos en producción para cuyos reservorios el abanico fluvial de Huesca, zona en la que se emplaza el D. Domínguez López. Julio 2011 10 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. presente trabajo, sería un buen análogo. Éstos son (i) Rulison Field en Colorado, USAy(ii)StrattonField,enTexas,USA. ElcampodeRulison(‘RulisonField’)situadoenlaCuencadePiceanceenelestado norteamericano de Colorado produce principalmente gas procedente de un reservoriofluvial(Cubitt,2006). Dicho reservorio son unas areniscas del Cretácico Superior de la Formación WilliamsForklacualesunadelasmásprolíficasproductorasdegasdelacuenca. Laproducciónsellevaacabodesdeunaseriedecuerposlenticularesdearenisca apilados que originariamente fueron depositados en un sistema fluvial meandriforme,siendolasbarrasdemigraciónlateralobarrasdemeandro(‘point bars’)asociadasadichoscanalesloselementosproductores. Cadabarrademeandroposeeunapotenciadeentre6.7y20myunaanchurade unos500m,presentandoademásdiscontinuidadesinternaslascualescondicionan laproducción(Cubitt,2006). Debido a estas discontinuidades las cuales son principalmente capas impermeables de arcillitas y fracturas, con la finalidad de diseñar el espaciado óptimodelospozosdeproducción,fuenecesarioestimarlaestructuradedichas barrasdemeandro,yellosehizoenbaseaestudiossobreanálogosdereservorio, ilustrando así la gran utilidad de éstos en el proceso de caracterización de reservorios. El campo de Stratton produce principalmente gas y está situado en el estado norteamericanodeTexas.Fuedescubiertoen1922yhasta1994huboproducido 2.4TFC(‘TrillionCubicFeets’)(Cubitt,2006). El reservorio lo constituye la Formación Frio de edad Oligocena y la cual es básicamenteunasecuenciaquealternaareniscasyarcillitasdeorigenfluvial. Lospaleocanalespresentanunapotenciadeentre3y10myestánamalgamados sobreuncinturóndemeandrosdandolugaraunaextensióndeordenkilométrica. (Cubitt,2006). D. Domínguez López. Julio 2011 11 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien 1 1.1. Aflo oramienttodelaP PresadeM Monteara agón: Lazzonadeestu udiosesitú úaaunos1 15KmalNE EdelaciudaddeHuessca.(Figura a1.2) junttolaPresa deMontea aragóny,eestácompu uestopordoszonasppertenecien ntesa lasvvertientesd delvallepo orelquediiscurreelriioFlumeny yenelqueeseencajad dicha pressa. Figurra1.2.:Imagen nquemuestrallalocalización delafloramien ntodeestudiocconrespectoallaciudaddeHu uesca. Enttotal,elaflo oramiento tieneuna extensión totaldel1120mdelaargoy160mde poteencia, divid didos en dos afloram mientos. El afloramien nto de aguuas arriba de la pressa tiene una u extenssión lateraal de 330 0m y una potencia de 50m y el afloramientod deaguaaba ajotieneun naextensió ónlaterald de690myuunapotencciade 110m lo que representta áreas d de estudio o de estud dio de aprroximadam mente 16500m2yde75900m2,respectivam mente.(Fig gura1.3) D. Dom mínguez López. Julio 2011 12 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figurra1.3.:Imagen nquemuestralalocalizaciónndelafloramieentodeestudio..Laszonassom mbreadasenro ojoson lasveertientesdelva alledondeseen ncajalapresaqquesehanestudiado.AlNE,lazonadeaguuasarribayallSWla zonad deaguasdebajjodelapresa. D. Dom mínguez López. Julio 2011 13 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 2. OBJETIVOS: Los objetivos del presente trabajo pueden ser divididos en dos categorías; metodológicosygeológicos. Losobjetivosmetodológicosqueseesperanalcanzarson: i) DesarrollarlaaplicacióndelatecnologíaLiDARenelcampodelanálisis de reservorios como herramienta de la ingeniería de reservorios y comprobar mediante la misma el grado de resolución de dicha técnica enrelaciónconelafloramientoestudiado. Losobjetivosgeológicosson: i) Obtener una caracterización arquitectural del afloramiento mediante afloramientosvirtualesyperfileslitoestratigráficosdedetalle. ii) Obtenertablasdedatosgeométricosydeconectividadqueserviránde ‘inputs’ para futuras modelizaciones de reservorios de los que el sistemafluvialdeHuescapudieraseranálogo. iii) Establecer una clasificación de cuerpos arenosos los cuales son los susceptibles de actuar como reservorios de fluidos en base a la bibliografíadelazonayalestudiodecamporealizado. iv) Realizarunanálisisdefaciesconlafinalidaddecorroborarorebatirel modeloestablecidoporautoresprevios(Friendetal.,1986;Nicholsetal., 2007)enbasealasobservacionesdecampo. D. Domínguez López. Julio 2011 14 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 3. METODOLOGÍA. En todo trabajo de investigación resulta esencial el establecimiento de una metodologíaadecauadaparasurealización.Seguirunametodologíauotrapuede condicionar la calidad y adecuación de los resultados, el tiempo del proyecto e inclusoelcosteeconómicodelmismo. Talycomosehahechoreferenciaenlaintroducción,desdehacevariosaños,enel campodelasgeociencias,seestáempleandotecnologíaLiDARconlafinalidadde obtener afloramientos virtuales los cuales permitan principalmente reducir el tiempo de adquisición de datos y disponer de una reconstrucción 3D del afloramiento objeto de estudio perfectamente georeferenciada y sobre la cual llevar a cabo el tratamiento que sea requerido en función de la finalidad del estudio. AdemásdelatecnologíaLiDARaplicadaenelpresentetrabajo(Capítulo1),seha llevado a cabo un trabajo de campo principalmente centrado en el análisis sedimentológico con el fin de establecer una clasificación tanto de los cuerpos arenososcomodelasfaciesdeposicionalespresentesenelafloramiento.Paraello, se han levantado perfiles estratigráficos generales y de detalle de los cuerpos arenososrepresentativosdecadaunadelastipologíasestablecidasysehahecho unestudiodepaleocorrientes. Lasdosetapasmetodológicamentedistintasdelasqueconstaelpresentetrabajo son: TrabajodeCampoenelqueprincipalmentesehallevadoacabolaobtenciónde losdatosdeLiDARylaadquisicióndedatossedimentológicosyestratigráficos. TrabajodeGabineteelcualhacomportadoeltratamientodelosdatosobtenidos encampo,tantodeLiDARcomosedimentológicosyestratigráficos,conlafinalidad deobtenerunacaracterizaciónarquitecturaldeloscuerposarenosos,ademásdela interpretacióndeposicionaldelosmismos. D. Domínguez López. Julio 2011 15 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien 3.1.Trabajo odeCamp po: 3.1.1 1.Datosde eLidar: Antees de nada,, como en toda técniica, es básiico conocer el funcioonamiento de la tecnologíautilizadaycuállessonsus principiossfísicosbássicos. 3.1.1 1.1Princip piosFísico os: LateecnologíaL LiDARsefu undamentaaenlaemissióndeun pulsoelecctromagnétticoo haz de luz el cual viaja a hasta in nterferir co on la zona a de interéés refleján ndose orundetector. parccialmentesiiendoéstalaseñalreggistradapo Básiccamente, el láser va v ‘barrien ndo’ la su uperficie de d estudioo, en este e los aflorramientos estudiadoss y, lo que se obtienee es una nu ube de punntos totalm mente georreferenciad da gracias a que al mismo o tiempo que se emite el haz electtromagnétiico,seusa unGPS–R RTK(Real TimeKinematic)difeerencial.(F Figura 3.1) Figura3.1 1.:EsquemaqueeilustraelfunccionamientodeelLáser–escán ner. másdereggistrareltiempoemp pleadopor dichopulsoelectrom magnéticod desde Adem que esemitidohastaque sereflejayyvuelve(ttiempodob ble),eldeteectorregisttrala inten nsidadconlaqueelpulsoreflejaadollegaallsensor.Diichaintenssidadderettorno, como o en el caaso de cuallquier méttodo electrromagnéticco dependee además de la inten nsidad con n la que se e emite el haz electrromagnéticco, de la reeflectividad d del D. Dom mínguez López. Julio 2011 16 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. objetoconelqueinteracciona,lacualasuvezdependedelarugosidaddelmismo perotambiéndeotrosfactoresexternos,principalmentedecarácteratmosférico. Comoesdeesperar,laresolucióndelláserterrestreesunodelosfactoresclaveen la toma de datos ya que controla el nivel de detalle que se quiere captar del afloramiento. En este sentido, Litchietal.,(2004)demuestran que la resolución definidacomoladistanciamínimaentredospuntosmedidos(Slobetal.,2005),es funciónde:(1)elanchodelhazelectromagnético,(2)elespaciadoentre‘barridos’ y (3) la distancia entre el escáner y el afloramiento. Además, Litchietal.,(2004) combinaron estos tres parámetros en una tabla que se denominaEFOV (Effective FieldofView)lacualdefinelaresoluciónmáximaquesepuedeobtenerdesdeuna cierta distancia y la cual, ha sido consultada en el presente estudio a la hora de tomarlosdatosencampo. Comosehacomentadoanteriormente,ademásdelaresoluciónalaqueseescanea, existen factores externos al aparato que condicionan la calidad de los datos. Principalmente estos factores son dos: (1) Reflectividad del material y (2) Aerosolesatmosféricos. (1) Reflectividaddelmaterial: Unapartedelhazdeluzemitidosepierdealinteractuarconelafloramientoo conelmedioporelquesepropaga,elaire. Laprincipalcausadepérdidadeenergía,enbuenascondicionesatmosféricas, eslareflectividaddelmaterial.Éstadependebásicamentedelahumedady,en menormedidadesutexturaosurugosidad. Demaneranaturallosmaterialesgeológicos,objetodeestudioenestetrabajo, presentanunareflectividadbaja.Mientrasquelasarcillitasnosevenafectadas de manera significativa por el contenido en agua y mantienen su nivel de reflectividadmásomenosconstante,lasareniscasenlasregionesdelvisibley del infrarojo cercano aumentan su reflectividad al disminuir su contenido en agua.Debidoaesto,siserealizancampañasdeadquisicióndedatosLiDARen zonas en las que ha llovido o en las que el contenido de humedad de los materialeseselevado,seaconsejanescaneosamenordistanciadelahabitual. D. Domínguez López. Julio 2011 17 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien ((2)Aerosolesatmosfféricos: D Debido a que q el haz electrom magnético se propag ga a travéés del aire e, las ccondicionessdelmismo otambiénp puedeafectarlacalidaddelosddatos. P Poraerosollatmosféricoseentieendetodap partículadetamañoiinferiorala as10 µ µm,sólidasolíquidas,queseen ncuentran ensuspensiónenla atmósfera ylos ccuales pued den ser de e origen n atural (p.ej ej.: pulverizzación del aagua marin na) o aantrópico(p p.ej.:combu ustióndem motoresoceentralesterm moeléctricaas). D Dichasparttículassonimportanteesporquepuedenintteractuarc onelhazd deluz eemitido por el escáner provocaando la difracción del mismo y, por tan nto la p pérdida de energía y,, en conse cuencia un na disminu ución de laa calidad de d los d datos.No obstante,la atecnologííaLiDARpermitelaccalibración delosaparatos q quejuntam menteconu untratamieentoadecuadodelos mismospeermitenqu uelas in nterferenciiascausada asporaeroosolespued dansermin nimizadas. 3.1.1 1.2.Instrumentación nemplead da: Paraa la toma de d datos de e LiDAR lleevada a caabo para la a realizacióón del pressente estud dio se ha empleado principalm mente cuaatro instrumentos (FFigura 3.2.)): (1) Láseer escáner, (2) GPS‐R RTK, (3) Cáámara foto ográfica dig gital y (4) PDA (Perrsonal DigittalAssistan nt) (1) (2) ( (3) (4 (4) Figura a3.2.:Detalledelosaparatosutilizadosen laadquisicióndedatosLiDAR R. D. Dom mínguez López. Julio 2011 18 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. (1) Láserescáner: El láser escáner utilizado en el presente estudio es del fabricante OPTECH modeloILRIS3D.((1)enFigura3.2).Esteescánersecaracterizaporpresentar comoprincipalescaracterísticasunavelocidaddeadquisiciónde2000puntos porsegundoconunadistanciadetrabajode3a1500myunángulodebarrido de40°. (2) GPS–RTK: Para tener todos los puntos georeferenciados se ha usado un GPS diferencial RTK modelo GB1000 del fabricante TOPCOM. Este modelo está equipado con unaantenaPGA1tambiéndelmismofabricante.((2)enFigura3.2) El uso de un GPS diferencial permite una mayor exactitud ya que además de recibiryprocesarlainformacióndelossatélites,recibesimultáneamenteotra información adicional procedente de una estación terrestre de referencia situadaenunlugarcercanoydelcualseconoceperfectamentesuposición.En este caso se ha usado una localizada en la Universidad de Huesca. Esta informacióncomplementariapermitecorregirinexactitudesdelainformación delossatélitesy,porende,elusodeunGPSdiferencialhapermitidoobtener unposición(x,y,z)conunaprecisióndeunospocosmilímetros. (3) Cámarafotográfica: AlláserescánersehaincorporadounacámaradigitalCANONEOS40D((3)en Figura3.2),calibradaparaquecubraexactamentelanubedepuntosescaneada conlafinalidaddequeunavezobtenida,setienelanubedepuntos,sepueda asignar a cada punto un color RGB acorde con el píxel de la fotografía, permitiendoasíobtenerunaimagenfotorealística. (4) PDA(PersonalDigitalAssistant): LaprincipalfuncióndelaPDAesladecontrolartodoelprocesodeadquisición de los datos LiDAR permitiendo realizar múltiples ajustes como el área de escaneooladensidaddepuntos,entreotros. D. Domínguez López. Julio 2011 19 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. En este caso, la PDA usada es una HP iPaq 4700 dotada con el software de control proporcionado por el fabricante del láser escáner, Controller CE de Optech.((4)enFigura3.2) 3.1.1.3.AdquisicióndelosdatosLiDAR: LacampañadeadquisicióndelosdatosLiDARhatenidounaduracióndetresdías. Entotal,sehanrealizado69escaneosconunadensidaddeentre2y5cmloqueha puestoquecadaunodelosescaneosestéformadopormillonesdepuntos. Elhechodenecesitartalelevadonúmerodeescaneosesdebidoaquepormotivos de accesibilidad éstos se realizaron a poca distancia de los afloramientos por lo paracubrirunadeterminadaáreasenecesitaunmayornúmerodeescaneos. Eltiempoderealizacióndecadaunodelosescáneresvaríaentrelos20ylos30 minutosincluyendoeltiempodetrasladodelainstrumentaciónentreestaciones. Este tiempo se reduce a unos 15 minutos en los casos en que no se necesita trasladocomocuandosehacendistintastomasdesdeunamismaestación. Una ventaja de tener tal cantidad de escaneos es que el grado de solapamiento entreellosesmuyalto.Esimportantequehayaunsolapamientodecómomínimo un 20% entre escáneres (García – Sellés, comunicación oral) ya que una vez se tiene la nube de puntos de cada uno de los escáneres por separado, se deben de alinearparaconseguirunanubedepuntosqueintegretodalainformación. 3.1.2. Datossedimentológicos: Se ha realizado una campaña de campo para la adquisición de los datos sedimentológicoscuyaduracióntotalhasidode6días. Las tareas principales llevadas a cabo han sido: (1) levantamiento de columnas estratigráficas tanto generales como de detalle de cada uno de los cuerpos arenosos, (2) fotointerpretación, (3) toma de datos de paleocorrientes y (4) observaciones sedimentológicas en general con la finalidad de obtener una interpretación de los procesos deposicionales que dieron lugara la formaciónde lasdiversastipologíasdecuerposarenosos. D. Domínguez López. Julio 2011 20 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. (1) Serealizaron2columnasestratigráficasgeneralesaescala1:50enlazona aguas arriba del afloramiento y 13 perfiles estratigráficos de detalle a escala1:25,decadaunadelastipologíasdeloscuerposarenosos(Capítulo 4: Resultados y Anejo 3: Columnas estratigráficas). Para ello, aparte de la varadeJacobsehanempleadoutensiliosbásicoscomocintamétrica,lupay un comparador granulométrico. El punto exacto de la realización de los perfilesseescogióbuscandodondeeranmásvisibleslaspropiedadesdelos cuerposarenosos. Paralaelaboracióndelasmismassellevódemanerasistemáticadospasos: (i) medida de la potencia del cuerpo y caracterización granulométrica, (ii) búsqueda de discontinuidades internas como cicatrices erosivas, pasadas dematerialesfinosquesuponganbarrerasdeimpermeabilidad,etc. (2) .UnavezyasehabíantratadolosdatosdeLiDARsellevóacabodemanera adicional una foto interpretación para así poder solventar las dudas de interpretaciónquehabíansurgidoduranteladigitalización. (3) Conlafinalidaddeobtenerladireccióndetransportepredominantesehan tomado un total de 113 medidas de paleocorrientes en campos; una población suficiente para ser tratada estadísticamente a través de diagramasderosa. 3.2TrabajodeGabinete: Mientrasqueeltrabajodecampohatenidounaduracióntotaldenuevesdías(6 paraeltrabajodecampoy3paralatomadedatosLiDAR),eltrabajodegabinete queenglobaprincipalmenteelprocesadoytratamientotantodelosdatostantode LiDAR como sedimentológicos, ha significado la mayor parte de tiempo del presentetrabajo. D. Domínguez López. Julio 2011 21 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien 3.2.1 1.Procesadodedato osLiDAR: En laa campañaa de campo o se han ob btenido, un n conjunto de datos LLiDAR (nub be de puto os)yunasfo fotografíasloscualesssehantenidoquepro ocesar. Losd datosLiDA ARobtenido ossondatoos‘raw’od datosensu ucioloscuaalessedebe ende proccesarparaconvertirlo osenunforrmato3D. El flu ujo de trab bajo llevad do a cabo para el prrocesado de d los datoos LiDAR queda q esqu uematizado oenlaFigura3.3. 0 1 2 • Obten ncióndeda atosLiDAR R.(Tiempodeeempleo:~h horasodías) • Post‐‐procesado delosdatoosdeGPS (Tiempodeem ( mpleo:~horas)) • Comb binaciónde elosescáneeresindivid duales.GPS(Tiempodeeempleo:~horaas) •Dar texxtura (RGB) a a cada uno dde los puntoss (x.y,z) de la nube de pu ntos. (Tiempoode 3 4 empleo:~horas) • Comb binación y ggeoreferencciación del aafloramiento o virtual com mpleto. (Tieempo deemp pleo:~horas) •Interprretación de lineas y límitees de cuerpo os sobre el affloramiento virtual. (Tiem mpo 5 de empleo: ~ días o ssemanas) Figura a3.3:Esquema aquemuestraelflujodetrabbajollevadoaccaboconlosdatosLiDAR Enp primerlugaar,yhaciendousodel programaParsersubministradooporOptecch,se convvirtieron lo os datos ‘ra aw’ de cad da escaneo a un obje eto 3D y see asignó a cada puntto(x,y,z)ellcolorRGB Bdelpíxel delafotog grafíadigittalasociadaa,obtenién ndose así u un archivo formato ASCII A compu uesto por varias columnas enttre las que cabe destaacarlascoo ordenadasx,y,z,lain ntensidadd deretornoy yelcolorR RGB. D. Dom mínguez López. Julio 2011 22 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. El siguiente paso fue, haciendo uso del móduloIMAlign perteneciente al software Innovmetric Polyworks v10, unir los escáneres individuales con la finalidad de obtenerunavisiónglobaldelafloramiento.Dichomódulopermitelaunióndelos escáneres debido al solapamiento que existe entre éstos, de manera que, semiautomáticamente,elmóduloidentificapuntoscomunescreandounamatrizde alineación. Una vez se tuvieron todos los escáneres alineados, se procedió a la georeferenciación del afloramiento, en coordenadas UTM, gracias a los datos de posicionamiento tomados en campo por el GPS diferencial obteniéndose así una matrizdeposicionamiento. 3.2.2.TratamientodedatosLiDAR: En otros trabajos previamente realizados se ha trabajado directamente sobre fotografíasdebidoaqueéstasofrecenunamejorcalidady,porendemayorgrado de detalle y, con posterioridad, se ha exportado la digitalización de los cuerpos arenososalanubedepuntos. Noobstante,enelpresentetrabajosehaoptadoportrabajardirectamentesobrela nubedepuntos.Estatareanoharesultadofácildebidoavariosfactoresentrelos quecabedestacar:(1)lalimitadacalidaddelosescaneosinducidaporlafaltade relieve en la superficie de estudio y (2) la poca variación de coloración de los materialesquealserocre–marronoso,nofacilitaladiferenciacióndeloscuerpos. Paraminimizaresteproblemasehahechousodelasfotografíasasociadasacada unodelosescáneres. Unavezsehatenidolanubedepuntosdelafloramiento,resultadodelprocesado delosdatos,seharealizadoladigitalizacióndeloscuerposarenososestablecidos enlaclasificacióndelastipologías(4.ContextoGeológico)asignándolesacadauna deellasuncolory/oestilodepolilínea. Se han digitalizado un total de 312 polilíneas lo que equivale a un total de 59 cuerposarenosos(Figura3.3)deloscualessehancalculadoeláreaaparenteyel D. Domínguez López. Julio 2011 23 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien áreareal,ladirreccióndellcuerpo,laapotencia,elanchoa aparentey elanchorrealy diverrsasrelacio ones(p.ej:.relaciónanncho/poten ncia). (a) (b) Figura a 3.4.: Captura de pantalla de el proyecto reallizado con el so oftware Innovm metric Polyworkks v10 con el cual se ha llevadoo a acabo la dig gitalización de los cuerpos areenoso. (a) Vista a de la parte aguas arriba del aafloramiento esstudiado. (b) Dettalle en la que sse puede apreciar la digitalizaación llevada a ccabo. D. Dom mínguez López. Julio 2011 24 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien La p potencia y el ancho aparente d de los cuerpos areno osos se haan determiinado hacieendo uso de d las herrramientas d de medició ón que posee el móduuloIMInspeectde Polyw worksv10. Paraa la determ minación de el ancho reeal de los cuerpos, c se e ha hechoo uso del ancho a aparrentedecaadaunode loscuerpoosydelap palecorrien ntepromeddiadecada auna delaasdivisioneesenlasqu uesehasu ubdivididoeelafloramientoenbaasealestud diode paleo ocorrientess (Capitulo o 5 y Anejoo 2: Análissis de Paleo ocorrientes) s). Simplem mente hacieendousod delarelació óntrigonom métrica:(Fiigura3.5.) sin donde, Wr:A Anchoreall Wa:A Anchoaparrente µ=α α–βsiendo oα:laorien ntacióndellafloramien ntoyβ:la paleocorrieentemedia a Figura 3.5.:Diagramaq queilustraladdeterminación delanchorealldeloscuerpos osarenosos. Extraídod deFabuel–Perrezetal.,2009. Paraa el cálculo o del área aparente yy de la dirección del cuerpo, see ha tenido o que crear un nuev vo proyecto o en Polyw works v10 y crear polilineas p ccerradas co on la D. Dom mínguez López. Julio 2011 25 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. finalidaddeobtenereláreaqueencierran.Apesardeesto,Polyworksnopermite determinareláreadeunapolilíneacerrada. Para solventar dicho problema se han exportado dichas polilíneas cerradas a un archico .DXF y, haciendo uso del programa GlobalMapper11se han obtenido de manerasemiautomáticatantoeláreaaparentecomoladireccióndelosmismos. 3.2.3.Tratamientodedatossedimentológicos. Enloreferentealosdatossedimentológicos,eltratamientoqueseharealizadode los mismos ha sido: (1) la digitalización de las columnas estratigráficas, (2) la creación de toda una serie de fichas con la situación de las mismas, (3) la realización de unas fichas con la localización exacta de las medidas de paleocorrientes y los histogramas circulares o diagramas de rosa resultado del estudiodelasmismas. Cabe destacar que las medidas de paleocorrientes se tomaron según la dirección de máximo pendiente por lo que en función de si eran medidas polares (p.ej., estratificación cruzada) o, no polares (p.ej., paredes de ‘scours’) se han tratado sumandoorestando90°conlafinalidaddeobtenerladireccióndetransporte. Una vez obtenidas las direcciones de transporte, haciendo uso del programa GEOrient32v9seharealizadoelestudiodelasmismasatravésdelageneraciónde diagramasenrosa.(5.ResultadosyAnejo2:AnálisisdePalecorrientes.) En base a este estudio de paleocorrientes se ha realizado la división vertical del afloramientoenseistramos. Finalmente, conjuntamente con las columnas estratigráficas, los datos de paleocorrientes y las observaciones de campo, se ha efectuado un análisis sedimentológico con descripción e interpretación de facies y de asociaciones de facies(Ver5:Resultados) D. Domínguez López. Julio 2011 26 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 4. CONTEXTOGEOLÓGICO 4.1OrigenyevoluciónsintéticadelaCuencadelEbro. LacuencadelEbroesunacuencaintracratónicaendorreicadesarrolladasobrela placaIbéricaduranteelTerciario. La historia de su evolución ha sido sintetizada por Puigdefabregas (1992) en un número de estadios determinados a partir de las características de su relleno sedimentario. Anteriomentealacompresiónalpina,duranteelCretácicoInferior,seprodujouna etapa de extensión y adelgazamiento de la corteza continental, dando lugar a la formación de fallas normales que generaron un sistema de rifts a lo largo de la franja que actualmente ocupan el Golfo de Vizcaia y los Pirineos. Este rift continentalfuerellenadopormaterialespredominantementemarinosyqueyacen discordantes bajo extensas plataformas carbonatadas depositadas durante la transgresiónCenomaniense(Puigdefàbregas,1992) La subducción continuada de la placa Ibérica bajo Eurasia, con un acortamiento globaldeentre100y150KmenelPirineocentralyde80Km.enlazonalimítrofe del Pirineo Aragonés y Navarro (Teixelletal.,1998)provocó en el Paleógeno la total inversión de las fosas mesozoicas dando lugar a la estructuración de los Pirineosy,demanerasincrónicalaestructuracióndeotrosdosgrandescinturones dedeformación:losCatalánidesylacordilleraIbérica,laevolucióndeloscuales estuvo controlada por los procesos de desplazamiento relativo y colisión oblicua entreEurásiayÁfricaduranteelCretácicoSuperiorypartedelPaleógeno.Estos D. Domínguez López. Julio 2011 27 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. cinturonesdedeformaciónlimitabanlaCuencadelEbrolacualsemantuvoabierta alOceanoAtlánticoatravésdelGolfodeVizcaya.(Veraetal.,2004) Durante el Priaboniense (Eoceno Superior), la convergencia de Iberia y Eurasia acabó por cerrar la comunicación entre la Cuenca del Ebro y el Atlántico, convirtiendoalaCuencadelEbroenunacuencaendorreica. Enestascondiciones,apartirdelEocenoSuperior–Oligocenosedesarrollaronen la parte central de la Cuenca del Ebro sistemas lacustres donde se acumularon sedimentos detríticos finos (arcillas y margas) o de precipitación química (sales, yesos y calizas), mientras que hacia los márgenes de la cuenca se acumularon materialesdetríticosgruesos(conglomeradosyareniscas). Dichos materiales evaporíticos actuaron como nivel de despegue para los cabalgamientos resultantes de deformaciones posteriores, incorporando parte de laCuencadelEbroalorógeno,dandolugarcuencasde‘piggyback’comolasdeJaca ydeGraus‐Tremp,cuyorellenosedimentarioesparcialmentesincrónicoalrelleno delaCuencadelEbro(Puigdefàbregas,1975) DuranteelOligocenoMedio‐Superior,elcabalgamientodeGuargaformóloquese conocencomoSierrasExterioreslascualesconfiguranellímiteNortedelacuenca delEbro(Nichols,2004) A finales del Oligoceno, la cuenca del Ebro la cual presentaba una estructura asimétrica vergente hacia el norte, sufrió una gran subsidencia tectónica debido principalmentealacargainferidaporlosmantoscabalgantesprogradanteshacia elsur.Noobstante,pesealagransubsidencia,ellevantamientodelospirineros, loscatalánidesylacordilleraIbéricanohabíacesado.Lasingentescantidadesde sedimentos clásticos que se continuaban aportando propició una migración progresiva de los depocentros hacia zonas interiores de la cuenca dónde los sedimentos eran transportados y había generado extensos sistemas aluviales y fluvialesdehasta60Km.deradio(Hirst,1991),queteníansuápiceenlasSierras Exterioresdrenandoasílascuencasdepiggybackylospirineosyquedescargaban al sur hacia sistemas lacustres produciéndose una interdigitación entre los sedimentosfluvialesdistalesyloslacustres(Veraetal.,2004) D. Domínguez López. Julio 2011 28 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. LaactividadtectónicadelosPirineossefuereduciendopaulatinamenteduranteel MiocenoInferior–Medio. Este cese de actividad tectónica indujo una disminución en la tasa de aporte sedimentario de manera que la cuenca se fue rellenando lentamente hasta el Mioceno Superior cuando según Garcia Castellanos et al. (2003) se produjo la apertura de la cuenca al Mar Mediterráneo. Según éstos, la apertura fue el resultado combinado de la captura del sistema radial existente en la cuenca causada por una de las nuevas corrientes del mediterráneo condicionado por un cortoperiododecondicionesclimáticasmáshúmedasduranteelNeógeno. 4.2.AbanicoFluvialdeHuesca. 4.2.1.HistoriadelabanicoFluvialdeHuesca ElabanicofluvialdeHuescasecomenzóaformarduranteenChatiense(Oligoceno Superior) cuando la actividad del Manto de Guarga incorporó parte del margen NortedelaCuencadelEbroalorógenopirenaico. El sistema fluvial longitudinal existente que fluía en dirección y sentido Oeste, quedóestratigráficamenterepresentandoporlaFm.Campodarbe.Posteriormente, éstesevióreemplazadoporunsistemadeabanicosaluvialesyfluvialesloscuales quedaron en el registro geológico como las formaciones Uncastillo y Sariñena (SoleryPuigdebabregas,1970)quefosilizanlasláminascabalgantesdelasSierras ExterioresyelanticlinaldeBarbastro(Figura4.1) D. Domínguez López. Julio 2011 29 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figurra4.1.:DistriibucióndefaciesOligo‐Miiocenasenla parteOested delaCuenca delEbro.Lossdatos delassmedidasdep paleocorrieteesdelosabannicosFluvialessdeHuescay ydeLunasebbasanenunto otalde 668m medidas.Obséérvesequeel númerodem medidasdeca adaáreasein ndicaallado decadauna delas flecha asdepaleocorrriente.Extra aidodeNichollsetal.,1998)) Losssistemasdeeabanicosaluvialesyyfluvialesp principalm mentelosabbanicosdeLuna yde Huesca,ju untoaotrossdemenorrentidadad dosadosallosmárgennesdelacu uenca desccargaban en un sistema s laacustre qu ue, en función f d e la rela ación aporrte/subsideenciamigra abahaciaellnorteohaaciaelsur. Nicholsetal.(2 2007)propo onenquelaasgrandessdimension nesdelabaanicodeHu uesca (aproximadamente 60 Km m. de radioo y más dee 1000m de d espesor de sedime entos acum mulados) se deben principalme p ente a tress factores: (1) la altaa aportació ón de mateerial detríttico debido o a la vastta zona qu ue drenaba a, (2) la eelevada tassa de subssidencia dee la cuenca del Ebro d durante el Mioceno y, y (3) la bajja capacida adde dren najealtrataarsedeuna acuencaen ndorreica. 4.2.2 2.ContexttoPaleog eográfico oyPaleocclimático o. Vario osautoreshanestudiiadoyesta blecidolaeevoluciónp paleogeogrráficadelazona septeentrionald delaCuencadelEbro (Nicholsettal.,1998; Luzónetaal.,2003). Ensíntesis,de todosellosssededuc equeelab banicofluvialdeHuesscaaccedió óala cuen ncadelEbroporelNE Eatravésd delasSierrrasExteriorresdonde, teníasuáp picey seexxtendíahacciaelS. D. Dom mínguez López. Julio 2011 30 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. AdemásdelosgrandessistemasfluvialescomoeldeHuescaoeldeLuna,existían abanicos de dimensiones menores como los abanicos de Vadiello y de Balles los cualesestabanlateralmenteconectadosalabanicodeHuesca. Laevolucióndetodosestossistemasestuvocondicionadaporlatectónicaalaque estaba sometida la zona debido a la evolución del orógeno pirenaico a escala regional y al desplazamiento del Manto de Gavarnie a escala local. En consecuencia, durante los periodos de mayor deformación (Oligoceno Inferior y TránsitoOligoceno–Mioceno)dichossistemasfluvialesprogradaronmientrasque durantelosperiodosdecalmatectónicayerosióndelrelieve(OligocenoSuperiory MiocenoInferior)dichossistemasretrogradaron.(Luzónetal.,2003). El conocimiento de las condiciones paleoclimáticas y su evolución durante el TerciarioenlazonaseptentrionaldelaCuencadelEbroescualitativo.Noobstante, la historia simplificada de la evolución paleoclimática puede ser sintetizada a partirdelosdatosdelosrestosfósilesdeflorayfaunaexistentes,loscualeshan sidoestudiadospordiversosautores(Nicholsetal.,1998;Castellanosetal.,2003) Estas condiciones fueron esencialmente tropicales a subtropicales, cálidas, sin drásticas variaciones desde el Priaboniense terminal (Eoceno Superior) hasta el comienzodelMioceno.Estasatribucionespaleoclimáticassebasanenlapresencia de restos fósiles de quelonios y cocodrílidos además de la presencia de asociacionesfósilesdepalinoformosymacrófitosensucesioneslacustres(Cabrera, 1983). DuranteelChattiense(OligocenoSuperior)yelAquitaniense(MiocenoInferior)la PenínsulaIbéricaseencontrabade6a7˚másalSdelaactualsituación(Nicholset al.,1998),ocupandounaposiciónsimilaralaqueactualmenteocupanMarruecoso Algeria, por lo que probablemente la temperatura media en aquel periodo fue seguramentemásaltaquelaactual. Dichascondicionespaleoclimáticaseranadecuadasparalageneracióndesistemas fluviales distributarios. Según Nichols et al., (2007), los sistemas fluviales distributarios como es el caso del abanico fluvial de Huesca, suelen formarse en cuencas que tienen un clima seco y caluroso, donde la pérdida de agua por evapotranspiración excede la entrada de agua procedente tanto de precipitación directacomodelaquetransportanlosríos. D. Domínguez López. Julio 2011 31 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. LosestudiosdelascaracterísticasdepaleosuelosrealizadosporHilletal.,(1999) sugieren que durante el Mioceno Superior, el clima cambió estableciéndose un climaestacionalyhúmedopudofavorecerlaexistenciadelosríosqueformaban lossistemasdistributariosexistentes. Además de los paleosuelos, otro buen idicador del paleoclima de la zona viene dado por la presencia de materiales evaporíticos relacionados con sistemas lacustres localizados en zonas distales de los abanicos fluviales. Ello implica que lossisemaslacustresconaguasricasensulfatospadecieronfluctuacionesdelnivel desusaguasprobablementecontroladasporvariacionesenelrégimenhidrícoel cual estaba directamente asociado al carácter estacional que imperaba en este periodo. Fuera de la zona de estudio, el funcionamiento efímero de sistemas lacustres terciarios de la Cuenca del Ebro debido a variaciones climáticas queda tambiénregistradoenlossistemaslacustreslocalizadosenlaszonasterminalesde losabanicosaluvialessituadosenlazonadeHortadeSantJoan. 4.3Arquitecturadesedimentaria.Clasificacióndeloscuerpos arenosos. ElAbanicoFluvialdeHuescaesjuntoalSistemadeLunaunodelosmásidóneos paraserestudiadoscomoanálogosdereservoriodentrodelazonaseptentrional delaCuencadelEbro. Loselementosmásimportantesdetodoreservorioclásticoy,enespecialdetodo reservorio clástico de origen fluvial tal y como es el caso de estudio, son los cuerposarenosos.Estoesdebidoaquedichoscuerposenprincipio,presentauna elevadaporosidadyunaelevadacapacidaddesucción(capilaridad)respectoalos sedimentos finos entre los que están interestratificados, los cuales son básicamentearcillitasimpermeablesdelallanuraaluvial. Determinar las distintas morfologías, tamaño de grano, grado de conectividad, extensión lateral y vertical de los mismos, etc. son parámetros esenciales para la caracterización sedimentaria del sistema fluvio – aluvial que vaya a ser utilizado comoanálogo. D. Domínguez López. Julio 2011 32 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. Con la finalidad de hacer referencia a los cuerpos arenosos contenidos en el abanicofluvialdeHuescaesnecesariodefinirunaclasificaciónyunaterminología quedefinatantodelageometríacomodelorigendelosmismos. Han sido numerosos los estudios sedimentológicos realizados en la zona permitiendo, así la construcción de diversos modelos conceptuales de sistemas fluviales distributivos y los cuerpos arenosos relacionados. (Nichols1987,Nichols etal.,2007,Kellyetal.,1993oFriend1978entreotros). Ensíntesisestosautoresdefinentrestipologíasbásicasdecuerposarenosos: (1) Cuerpos tipo Ribbon se caracterizan por presentar una relación ancho/potenciamenora15(w/t<15)(Ribaetal.,1967,Friendetal.,1986) los cuales se forman cuando los paleocanales son colmatados antes de cualquier migración lateral o vertical significativa de la cicatriz erosiva original. (2) Cuerpos tipo ‘Sheet’ o tabulares los cuales se caracterizan por presentar unarelaciónancho/potenciasuperiora15y,muyfrecuentementesuperior a100. (3) Complejos amalgamados los cuales engloban todos aquellos cuerpos arenosos formados por la amalgamación e intersección de varios de ellos hasta el punto que no se pueden diferenciar de manera clara y precisa la secuenciatemporaldedeposición. En el presente trabajo se propone una clasificación propia, principalmente basada en la clasificación de Hirstetal.,(1991) pero adaptada a los cuerpos arenososobservadosenlazonadeestudio. Dichaclasificacióndiferenciaprincipalmentedostipologíasbásicasdecuerpos arenosos: (1) Cuerpos arenosos tipo CH los cuales se caracterizan principalmente por presentarunamorfologíacanaliforme. (2) Cuerpos arenosos tipo SSB los cuales se caracterizan por presentar una morfologíapredominantementetabular. D. Domínguez López. Julio 2011 33 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D Dentrodeeestasdostiipologíasb ásicas,seh hanestable ecidocuatrrosubtipospara ccadauno,diferenciánd doseCH1,C CH2,CH3,C CH4,SSSB1 1,SSB2,SSSSB3ySSSB B4las ccualesseexxplicandeta alladamentteacontinu uación.(Fig gura4.1y44.2) Figura a 4.1.: Esquem mas de las tipo ologías de los ccuerpos Figu ura 4.2.: Esque emas de las tippologías de loss cuerpos canalif iformes. tabu ulareso‘sheetssandstones’. C CuerposCH H1: L LoscuerpossCH1seca aracterizan nporpresentarunam morfologíaccanaliformecon techoplano oybaseero osivaeinc isivapudiééndoseobsservarsupeerficiesaco ontra p plomo. En concordan ncia con la clasificación llevada a a cabo poor Friend et al. 1 1986,estoscuerpospodríanclassificarsecomotipoRib bbonalcum mplirlarela ación aancho/poteencia<15aunque,adiiferenciadeéstos,latipologíaddecuerpos(CH1) sson multiep pisódicos presentand do así diversas supe erficies eroosivas inte ernas. ((Figura4.3.)) D. Dom mínguez López. Julio 2011 34 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figura4.3.:FotografíadeuncuerpoaarenosodelattipologíaCH1. C CuerposCH H2. L LoscuerpossdetipologíaCH2,noosonestrictamenteccuerposareenosos.Se trata d de cuerposs que presentan un na morfolo ogía canaliiforme deffinida por una ssuperficie basal erossiva, cóncaava, pero que q interna amente esttán relleno os de aarcillita(Fig gura4.4.) Figura a4.4.: FotograffíadeuncuerppoarenosodellatipologíaCH H2. D. Dom mínguez López. Julio 2011 35 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Cu uerposCH H3: L LoscuerposstipoCH3soncuerpoosarenososcanaliformesdemoorfologíasim milar aa los CH1 pero p a dife erencia de éstos, pressentan exte ensas alas (‘wings’) en e los laateralesdeelcanal.(Fig gura4.5) Figura4.5:Fo otografíadeun ncuerpoarenoosodelatipolog gíaCH3. C CuerposCH H4: L Los cuerpos CH4 (Fig gura4.1.), p presentan una morfo ología exterrna irregullar al eestar formaados por la a amalgam mación de diversos d cu uerpos CH11. Internam mente lo os cuerposs CH4 son n masivos aunque laa presencia a de superrficies ero osivas in nternas permite recconocer loos diferen ntes cuerpos individduales que e los cconstituyen n.(Figura4.6) Figura4.6:Fotografíadeuncuerpoareenosodelatipo ologíaCH4. D. Dom mínguez López. Julio 2011 36 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien C CuerposSS SB1: L Loscuerpossdelatipo ologíaSSB1 1secaractterizanpor presentar runaapariencia ccanaliformee aunque cumple c la relación ancho/pote a encia >15 eestablecida a por F Friendetal..1986ypo orlotantosseestáden ntrodeloscuerpostaabulares.Dichos ccuerpos SSSB1, adem más presenttan una baase de erossiva a no eerosiva y techo t p planopreseentandotam mbiénacreecioneslateralespor loquepueededecirse eque ssonlateralm menteinesttables.(Figgura4.7) Figura4.7:F Fotografíadeu uncuerpoarennosodelatipollogíaSSB1. C CuerposSS SB2: E Estos cuerp pos se carracterizan por estar formados por la am malgamació ón de m múltiplesev ventosy‘scours’,perroqueenssuconjunto opresenta unamorfo ología tabular con n base erosiva peroo no incissiva y tech ho plano que se pierde laateralmentte.(Figura4 4.8) Figura4.8:Fo otografíadeun ncuerpoarenoosodelatipolog gíaSSB2. D. Dom mínguez López. Julio 2011 37 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien C CuerposSS SB3: L Los cuerpo os de esta tipología sse caracterrizan por presentar p uuna morfo ología tabular – leenticular con base errosiva y techo ligeram mente conv nvexo los cuales ssuelen obseervarse en campo coomo cuerpo os aisladoss o sutilmeente conecttados laateralmentte.(Figura4 4.9) F Figura4.9:FottografíadeuncuerpoarenosoodelatipologííaSSB3. C CuerposSS SB4: L LoscuerpossSSSB4secaracterizaanporpressentarunabasenoerrosivay,aligual q queelresto odecuerpostipoSSSS,porpresentarmorffologíatab ularaunqu ue,es eeste caso, formados por la sup perposición n de estra atos individduales de poca p potencia seeparados en e la may oría de caasos por finas f láminnas de arccillita. ((Figura4.10 0) Figura4.10:F Fotografíadeu uncuerpoarennosodelatipologíaSSB4. D. Dom mínguez López. Julio 2011 38 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien 4.4.Análisissdefacies. Adem más de reealizar una a clasificacción propiaa de la ge eometría dde los cue erpos aren nosos para el caso de estudio, taambién se ha realizado una desscripción de d las faciees que los constituyen c n. Se ha ussado de base la clasifficación de facies de Miall, M (199 96)ysehaestablecido ouncódigooparacadaaunadelassfaciesestaablecidas. Elcó ódigoestá constituido oportresttérminos. Elprimerttérminoesstáformado opor una letra mayú úscula que e indica la litología predominan p nte; S paraa areniscass y M paraa arcillitas. El segund do términoo está form mado por un máxim mo tres letrras e inforrmadeltam mañodegrrano;cl:Arrcilla,s:Lim mo,vf:Muy yFino,f:Finno,m:Med dio,c: Grueeso y vc: Muy Grueso. El terccer y últim mo término, separaddo del seg gundo medianteungu uióninform madeotro saspectos comom:m masivo,ecc:estratifica ación cruzada, lc: laaminación cruzada, llp: laminacción plana ar, lf: lamiinación fin na, a: amallgamadooic:interesttratificado.. En ttotal se han n reconociido hasta 9 9 litofaciess cuyas carracterísticaas se detallan a conttinuaciónen nlatabla4 4.1. Esqu uema F Facies Descripciión Las L facies Scvc‐m sonn areniscass con tamaño t dee grano variable entre grueso g y muy grueeso, una mala Scvcc‐m selección s granulomét g trica y ca antos blandos.Pr b resentanunnaspectomasivo y y una coloración en roca frescca de tonalidades t sgrisáceas. Las L facies Sm‐ec son areniscass con tamañodeg t granopreddominantem mente Sm‐eec medio, m con una m mala seleección granulomét g trica e internam mente, presentane p estratificaciióncruzada a. D. Dom mínguez López. Julio 2011 39 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Lasfacies L Sf‐msonareeniscasfinasque Sf‐m m presentan p un u aspectoo masivo y y una buenaselec b cióngranu lométrica. Las L facies Svf‐lc sonn areniscas de tamañodeg t granoentreemuyfinoyyfino Svf‐llc que q contien nen estructturas prim marias (ripples)qu ( ueformanppequeñosseetsde laminacióncruzada. Las L facies Svf‐lc Svf‐llp sonn arenisca as de tamañodeg t granoentreemuyfinoyyfino que q intternamentee preseentan laminaciónplanarbienndefinida. Las L facies Svf‐lc están cconstituidas por unaalterna u anciarítmiccadearenisscasy arcillitas. a Las arenniscas son n de Svff‐‐a tamaño t fino a muy ffino, masivvas, y forman f estratos centimétric c os. Las tabu ulares arcillitas son también t masivas m yy de pottencia milimétrica m . Las L facies Svff‐ic son similares a las Svff‐‐ic facies f Svff‐a pero la seeparación entre areniscas a y y arcillitass es de orden o centimétric c co. D. Dom mínguez López. Julio 2011 40 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Las L facies Svf‐lc sonn areniscas de tamaño t de e grano m muy fino que Svfs presentan p una bioturba ación incipiente, principallmente ra aíces, burrowsyh b hormigueroos. Las L facies Mcs‐lfson faacies arcillo oso – limosas que q preseentan diversas Mcss‐lf tonalidades t s de ocre aa marrón rojizo. Internamen nte puede observarse e una laminación muy fiina (pequ ueñas ondulitas) o Tabla a4.1.:Descripccióndelaslitofa aciesreconociddasenlazonad deestudio D. Dom mínguez López. Julio 2011 41 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 5. RESULTADOS: Una vez llevado a cabo el tratamiento y el análisis de los datos tanto de LiDAR comogeológicos,sehanobtenidounaseriederesultados. Por un lado se han obtenido unos resultados metodológicos procedentes de la puesta en práctica de la tecnología LiDAR y, por otro lado unos resultados relacionadosdirectamenteconlacaracterizaciónpetrofísicadelafloramientodela presa de Montearagón como son: (1) la caracterización arquitectural de los cuerpos arenosos a partir de los afloramientos virtuales, (2) la caracterización sedimentológicaapartirdelascolumnasestratigráficasdedetalley,porúltimo(3) elestudiodelamedidasdepaleocorrientes. 5.1. MetodologíaLiDAR. ComoresultadodelaaplicacióndelametodologíaLiDARsehaobtenidounanube depuntosoafloramientovirtualdemásde20millonesdepuntossobreelcualse handelimitadoloscuerposarenosos.Estanubedepuntoshaservidodebasepara llevaracabolacaracterizaciónarquitecturalylainterpretaciónsedimentológica. Las figuras 5.1 y 5.2 muestran dos imágenes ampliadas del afloramiento virtual comoejemplodelproyectoenPolyworksv10realizado. D. Domínguez López. Julio 2011 42 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 Figura5.1.:Vistageneraldelazonaaguasarribadelafloramientoestudiado.Laslíneasencolorsonlasbasesdeloscuerposysecorrespondenconlaleyendedecoloresdela asociacióndefaciesusadasenlascolumnasestratigráficas. 43 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figura5.2.:Vistageneraldelazonaaguasabajodelafloramientoestudiado.Laslíneasencolorsonlasbasesdeloscuerposysecorrespondenconlaleyendede coloresdelaasociacióndefaciesusadasenlascolumnasestratigráficas. D. Dom mínguez López. Julio 2011 44 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien 5.2. Cara acterizacciónArqu uitecturaldelosc cuerposaarenosos. E El principaal objetivo de la caaracterizaciión arquite ectural haaciendo uso de aafloramienttosvirtuale esobtenidoosmedianttetecnolog gíaLiDAReeraporun lado, o obtener un na tabla de e relacionees geométrricas de lo os cuerposs arenososs que aafloraban en e la presa a de Monteearagón y, por otro lado, analiizar de ma anera ccualitativaeelgradode econectivid daddedich hoscuerposs. E Entotalseh handigitaliizadomásd de312polilíneasque econformannuntotald de64 ccuerposareenosos(Fig gura5.3ay 5.3b)entreelosquedominalos cuerposde etipo SSSB(51)freentealosttipoCH(8)).Dentrodeloscuerp posSSBse hanrecono ocido u untotalde3cuerposSSB1,20ccuerposSSB B2,4cuerp posSSB3,224cuerposSSB4 yy 8 cuerposs CH de los cuales, 1 1 son CH1, 3 son CH2 2, 1 son CH H3 y 1 son n CH4 ((Gráfico5.1.).Noobsta ante,para llevaracab boelanálissisdelosrresultados seha d diferenciadolastipolo ogíasSSByylasCHseehanagrup padoyaquueporsepa arado laaspoblacio onesnohub bieransidoolosuficien ntementere epresentattivas. (a) D. Dom mínguez López. Julio 2011 45 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien (b) Figura 5.3.: Captura d de pantalla dell proyecto realiz izado con el sofftware Innovmetric Polyworkss v10 con el cu ual se ha llevadoo a acabo la digitalización d de d los cuerpos arenosos. (a) Vista de la parte p aguas arrriba del afloramiento estudia ado. El recuadro o rojo indica la a zona detalladda en (b), en la a que se puede e apreciar una parte la digita alización llevada a a cabo. Gráfico5.1.:D Distribucióndellnúmerodecu erposarenosossestudiadosen nelafloramienttodelapresa deMontearagón.Lostiposha acenreferenciaaalatipología aestablecidaen n4.ContextoGeeológico D. Dom mínguez López. Julio 2011 46 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. Losvaloresobtenidossobrelapotencia,elanchoreal,elárearealylarelación ancho/potenciadelos64cuerposarenososquedanreflejadosenlatabla5.1. TIPOLOGÍA DE CUERPO POTENCIA(m) ANCHO REAL(m) ÁREA REAL(m2) W/T SSB1 SSB1 SSB1 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB3 SSB3 SSB3 SSB3 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 1.96 0.55 0.98 1.21 1.15 0.65 1.64 0.57 1.07 0.92 0.31 0.29 0.55 0.44 0.30 0.55 0.35 1.31 0.38 0.32 0.32 1.11 0.28 0.34 0.20 0.20 0.70 0.29 0.39 0.29 0.67 0.66 0.58 0.76 1.09 1.16 1.00 0.55 37.37 65.33 104.68 84.89 169.47 9.61 132.50 16.28 68.10 51.71 133.42 25.85 163.52 12.17 27.70 69.72 41.29 167.72 85.32 90.02 79.06 117.08 14.07 31.07 4.20 6.89 11.46 56.25 54.73 25.24 51.90 126.30 128.16 139.45 55.45 26.55 48.48 15.96 73.16 35.93 102.59 102.72 194.89 6.23 217.30 9.28 72.66 47.49 41.23 7.55 89.93 5.35 8.17 38.34 14.25 218.95 32.42 28.36 25.22 129.96 3.94 10.41 0.84 1.38 8.06 16.48 21.07 7.19 34.52 82.73 74.14 105.28 60.44 30.67 48.67 8.79 19.08 118.78 106.82 70.16 147.37 5.86 80.79 28.57 63.83 56.29 431.77 88.54 297.30 27.65 93.90 126.76 119.69 128.47 224.51 285.79 247.87 105.47 50.25 92.73 21.01 34.44 16.31 191.99 142.16 88.55 78.05 192.83 221.55 184.70 50.87 22.99 48.29 27.99 D. Domínguez López. Julio 2011 47 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. TIPOLOGÍA DE CUERPO POTENCIA (m) ANCHO REAL (m) ÁREA REAL (m2) W/T SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH 0.23 0.29 0.27 0.54 0.99 0.36 0.22 0.54 0.32 0.27 0.33 0.83 6.45 1.76 1.83 3.31 5.30 3.82 4.79 1.53 4.70 4.55 1.43 2.02 1.20 27.81 31.95 34.41 17.22 25.30 7.27 53.87 30.82 51.46 10.81 89.82 105.59 67.01 25.75 23.79 46.88 8.82 6.52 2.35 2.42 15.52 31.12 18.13 25.61 14.22 6.37 9.26 9.29 9.21 25.08 2.62 11.85 16.64 16.21 2.92 29.19 87.43 431.94 45.30 43.47 155.27 46.77 24.93 11.24 3.69 72.99 141.61 25.87 51.60 17.06 121.44 110.16 127.43 32.18 25.53 20.18 244.85 57.07 163.37 40.04 276.36 127.52 10.40 14.64 13.02 14.15 1.67 1.71 0.49 1.58 3.30 6.84 12.70 12.71 11.85 Tabla5.1.:Valoresobtenidosdepotencia,anchura,áreayrelaciónW/Tparalos64cuerposarenosos estudiados. D. Domínguez López. Julio 2011 48 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. Latabla5.2.muestralapotenciayanchopromedioenfuncióndelaclasificación establecida. CUERPO ARENOSO SSB1 SSB2 SSB3 SSB4 CH POTENCIA PROMEDIA (m) 1.16 0.68 0.36 0.55 3.28 ANCHO PROMEDIO (m) 69.12 77.97 13.40 52.16 20.13 ANCHO/POTENCIA 59.45 113.88 37.28 95.12 6.13 Tabla5.2.:Resumendelapotenciayanchopromedioydelarelaciónancho/potenciadecadaunode lostiposdecuerposarenososestudiados. Losvaloresextremos(mínimoymáximo)tantodelapotenciacomodelaanchura delosdiferentescuerposarenososseindicanenlatabla5.3. SSB1 SSB2 SSB3 SSB4 CH Máximo (m) 1.96 104.68 1.64 169.47 0.70 31.07 1.16 139.45 6.45 67.01 Potencia Ancho Potencia Ancho Potencia Ancho Potencia Ancho Potencia Ancho Mínimo(m) 0.55 37.37 0.28 9.61 0.20 4.20 0.22 7.27 1.20 2.35 Tabla5.3.:Valoresextremosdelapotenciayanchoparacadaunodelostiposcuerpos arenosos. D. Domínguez López. Julio 2011 49 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien 5.3. Colu umnasestratigráfficas: Com mo resultado del traba ajo de cam mpo se han n obtenido un total dde 13 colum mnas estraatigráficas las cualess han servvido de baase para el e análisis de facies y la interrpretación sedimenttológica dee los cueerpos aren nosos (Aneejo3: Columnas Estra atigráficas)). 5.4. Histtogramad depaleoccorriente es. Enlaacampañadecamposeobtuvierronuntotaalde113m medidasdeppaleocorrie entes las ccuales fuerron tratadas según el procediimiento de escrito en 3. Metodollogía. (Aneejo2.Análissisdepaleo ocorrientess). El histog grama circcular de ddistribución n de paleocorrrientes (Fiigura 5.4)) muestra a un patrónbim modalcon unvalorm máximocettrado en la dirrección 110 – 290 yy otro má áximo menorenladirecció ón005–1885. La paleo ocorriente promediaa del sisstema No.ofData=114 4 Meaan=094‐2744° fluvialquediscurría aporelaflooramiento dela Montearagónesde2774°‐094°lo oque presadeM Figura a 5.4: Histograma de paleeocorrientes resulta adodelanálisissdelasmedida as. correspon nderíaconunadirecciiónW‐E. L Lapaleocorrrienteobte enidaessim milaralao obtenidaen notrostrabbajosllevadosa ccaboenlazzona(Calvo o,2010;Hirsst1991;Nicholsetal.,,2004,entrreotros). A Además dee hacer el estudio gloobal de lass paleocorrientes de la zona, se s ha lllevadoacaabounestu udioindiviidualizado dealgunossdeloscuuerposaren nosos eestudiados (Anejo 2: Análisis A de Paleocorriientes). En este caso, también se s ha o obtenidoun natendencciamediad dedirección nE‐W,pero oregistránndoseunaccierta vvariabilidad ddebidoalapropiassinuosidaddelsistemafluvialquueconform maban eel abanico fluvial de Huesca y q que queda registrado o en el aflooramiento de la p presadeMo ontearagón n. D. Dom mínguez López. Julio 2011 50 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 6. DISCURSIÓN: 6.1. MetodologíaLiDAR. Unodelosprincipalesobjetivosdeestetrabajoeraeldeponerenprácticauna delastécnicasqueenlaúltimadécadasehanpuestomásenusoenelcampo delasgeociencias,latécnicaLiDAR. La metodología para proceder ya está establecida y contrastada aunque en el presente trabajo se ha podido determinar de primera mano lasventajas y los inconvenientesdelusodeestatécnica. Durantelaadquisicióndedatoslosprincipalesproblemassehandebidoalas condicionesmeteorológicasyalapocaidoneidaddelasestacionesdeescaneo debidoprincipalmentealageometríadelafloramientoyalaaccesibilidad quehubierasidoadecuadaparalaobtencióndeunosbuenosescaneos. Durantelafasedeprocesadodedatos,losprincipalesinconvenienteshansido productodeladificultaddeladigitalizaciónsobrelanubedepuntos.Porello, la digitalización se ha tenido que llevar a cabo haciendo uso de un soporte gráfico complementario, en este caso fotografías, debido a que estas últimas presentanunamayorresoluciónyporende,mayorgradodedetalle. Además, también durante la fase de procesado han surgido diversos inconvenientes sobre todo derivados de la falta de un software especializado paraeltratamientodenubedepuntosconfinalidadesgeológicas. Apartedetodosestosinconvenientes,latecnologíaLiDARpresentamúltiples ventajascomolaprecisióndelosdatosobtenidos,laposibilidaddeobteneruna representación virtual tridimensional sobre la cual trabajar además de la rapidezdeadquisicióndedatoslacualpermitereducirasílashorasdecampoy, porendeenmuchoscasoslosgastosdeunproyecto. D. Domínguez López. Julio 2011 51 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 6.2. AnálisisArquitectural De la caracterización arquitectural se extrae que los cuerpos arenosos tabularespredominansobreloscuerposcanaliformesyquedeestosprimeros, la tipología SSB2 y SSB4 son las predominantes, presentando una potencia mediade0.55myunanchomediode52.16myde0.68mdepotenciay77.97m deanchura,respectivamente.Deloscuerpostabulareslosquemayorpotencia yanchurapresentansonlosSSB1.(5.Resultados,Tabla5.3.) En vista de estos resultados, puede deducirse que en la zona de estudio predominabanlosflujosdesconfinados,SSB,pertenecienteaunsistemafluvial decanalesdepotenciapromediade3.28mydeanchurapromedia20.13m.(5. Resultados,Tabla5.3.) 6.3. AnálisisdeFacieseInterpretacióndecuerposarenosos. 6.3.1. AnálisisdeFacies Alavistadelosperfilesestratigráficosdedetalledeloscuerposarenososydelas observaciones de campo se puede afirmar que el afloramiento de la presa de Montearagón está formado principalmente por cuerpos arenosos tabulares (tipologíaSSB)conunabuenaseleccióngranulométricayuntamañodegranode entre muy fino y fino dependiendo de las facies que lo configuren (4. Contexto Geológico, Anejo3: Columnas estratigráficas y Tabla 6.3.), los cuales están interestratificados en facies finas (arcillitas) de llanura aluvial o de desbordamiento. Los cuerpos canaliformes a excepción de los CH2, presentan una mala selección granulométricayuntamañodegranovariableentremedioymuygrueso. Enbaseaesto,sepuedeextraerquecomoprimeraaproximaciónloscuerposSSB tendránunamayorporosidadperomenorpermeabilidadqueloscuerposCH.De acuerdo con el gráfico propuesto por Selley (1998) que relaciona parámetros D. Domínguez López. Julio 2011 52 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. texturales (tamaño de grano y selección) con parámetros petrofísicos como la porosidad y la permeabilidad (Gráfico 6.1), los cuerpos SSB presentan una permeabilidad variable entre 103 y 104 md y una porosidad variable entre 35 y 45% mientras que los CH presentan una permeabilidad de entre 104y 105md y unaporosidadvariableentre30y35%. Gráfico6.1.: Muestralaporosidadenrelaciónconlapermeabilidadmostrandoademássu relaciónconeltamañodegranoylaselecciónparaunasareniscassincementar. En amarillo, la zona a considerar para los cuerpos arenosos CH. En verde, la zona a considerarparalatipologíaSSB.ModificadodeSelley,1998. Las facies observadas en el afloramiento de la presa de Montearagón como resultado del estudio sedimentológico y del registro de las columnas estratigráficas has sido descritas con anterioridad (4.ContextoGeológico)pero su D. Domínguez López. Julio 2011 53 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien presencia no es individua alizada sin o que pued den asociarse, enconttrándose varias v facieespresenteesenunmissmocuerpooarenoso((Tabla6.1.)). Asociació óndeFaciees Fa aciesPreseentes Flujjocanalizad dolateralm menteinestaable(SSB1)) Sf‐m m,Svf‐lc,Svfs, Dep pósitosdep plataformaffluvial(SSB B2) Sf‐m m,Svfs,Svfs Dep pósitosdecrevasse–sp play(SSB3)) Svff‐lc,Svfs,Svf‐lp, Svfs Dep pósitosdelllanuraaluvvial(SSB4) Svffff‐a,Svff‐ic, Relllenodecan nal(CH) Scvvc‐m,Sm‐ec,Sf‐mm,Svf‐lp,Svfs Tabla a6.1.:Asociacionesdefaciesp presentesencaadaunodeloscuerposareno ososidentificaddosenelafloramiento delap presadeMonteearagón.Verdeescripcióndefaaciesen4.ConttextoGeológico o. 6.3.2. In nterpretaciióndelos cuerposarenosos La in nterpretaciión de las columnas estratigráfficas de de etalles de ccada una de d las tipollogíasestud diadas,eslasiguientee: CuerrposSSB1::estánform madospred dominantementeporareniscas conuntam maño degrranovariab bleentrefinoymediooenlabaseequeverticcalmentepaasandema anera grad dualagranu ulometríasdemenor tamaño(ffina–muyfina)descrribiendoassíuna secu uencia posittiva que, muy m frecuen ntemente presenta p estratificaciión cruzada a por migrraciónlaterralycantossblandos. Teniiendo en cu uenta las observacion o nes anterio ores estos cuerpos S SB1 se pod drían interrpretar com mo el resu ultado de u un flujo caanalizado no n demasiaado incisiv vo. La presencia de cantos blan ndos indicaa un cierto grado de erosión y la presenccia de supeerficiesdeaacreciónlatteralsonin ndicativasd demigració óncanal.(FFigura6.1yy6.2) Figura 6.1.: Esquema que reproduce la esstructura de lo os cuerpos arenosos tipo SSB11. Obsérvense las acrecionees laterales de bajo ángulo. D. Dom mínguez López. Julio 2011 54 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figura 6.2.:: Captura de pa antalla del proyyecto llevado a cabo para la interpretación dee los cuerpos arenosos. En n color azul, ob bsérvese los cueerpos arenosos SSB1. CuerrposSSB2::secaracte erizanporp presentaru unasecuen nciapositivvaderellen node los ‘scours’ con n arenas de d granulom metría media en la base, b preseencia de ca antos blandos,estrattificacióncrruzadayriipples.Enllavertical,lasecuenciiaestratigrráfica no sse observaan cambioss en el tam maño gran nulométrico o de estass facies au unque punttualmentep puedenaum mentarhasstaalcanzartamañosdegranom medio–gra ava. Lain nterpretacióndeestassfaciesesd diversayp puedeseratribuidaazzonaspróx ximas agraandescanaalesobienazonaslatteralmente extensasy ydepocappendiente,ccomo laszzonasenlaasqueseesstablecenllosríostrenzados,attravésdel oscualesffluían pequ ueñosflujossconfinado os‘scours’ conunaprrofundidad deentre2 0y30cm. La primera de estas interrpretacionees llevaría a un escen nario de rííos rectilíne eos o con un cierto grado g de siinuosidad een cuyas proximidad p des, la topoografía irregular de laa llanura de d inundaciión y la pooca compettencia del material m dee la misma a, por ejem mplo, produ ucido por falta f de veggetación, favorecería f el inicio, eestabilización y circu ulacióndefflujosefíme eros.(Figuura6.3y6.4 4) Laseegunda,llevaríaaunescenario degrandessllanurasp porlasqueeseencauzarían ríos trenzadoss llevando a planteaar la posiibilidad de e contradeecir al mo odelo estab blecido porr diversos autores coomo Hirst((1991),Frieendetal.,((1986)oNiichols etal..,(2004). Trass analizar los datos de d campo, sse ha optad do por el primero p dee los escen narios comeentadoscomoelmásprobableeenlazonad deestudio. D. Dom mínguez López. Julio 2011 55 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figu ura 6.3: Bloque e diagrama quue ilustra un flujo f canalizado o sinuoso y, een los laterrales los ‘scourss’ característicoos de estas faciees de plataform ma SSB2. FFigura 6.4: Capttura de pantalla a del proyecto lllevado a cabo p para la interpre etación de los ccuerpos arenoso os. En coolor verde, obséérvese los cuerp pos arenosos SSSB2. Cuerrpos SSB3: se caractterizan poor presentaar una disstribución granulomé étrica unifo ormedetaamañoentrremuyfinooyfinoqueelateralme entepasan nafaciesfin naso bienpuedenqu uedaraisla adasentreaarcillitaso paleosuelo ospudiénddoseinterp pretar dichaasfaciesco omoelproductodelaadeposició óndematerrialencarggatransporrtado por un flujo no n confinad do de elevvada energ gía y corta a duración el cual pierde veloccidad,yporende,ene ergía. La n naturaleza aislada a de estos litossomas pued de ser inte erpretada ccomo las partes p distaalesdeunccrevasse–ssplay(Figurra6.5),esd decir,deun ndepósitoffluvialelcu ualse form ma cuando el flujo en ncauzado rrompe uno o de los márgenes m ddel río o leevees, D. Dom mínguez López. Julio 2011 56 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien geneeralmente el margen activo don nde se pro oduce la mayor m erosiión. Una vez se prod duce la rottura del leevee se geenera un flujo f del canal c haciaa la llanurra de inun ndación,depositándosseenprim erlugarlasfraccione esgruesas delacarga aque transsporta dich ho flujo no o confinad o y, en seg gundo lugar las fracciiones más finas transsportadasccomocarga aensuspen nsión. Figu ura 6.5: Esquem ma que muestra a el ambiente foormacional de llos depósitos de e crevasse – spllays en un amb biente fluvial. Figura 6.6: Ca aptura de panttalla del proyeecto llevado a cabo para la interpretación i de los cuerposs arenosos SSB3. En color verde, obsérvese loss cuerpos areno osos SSB3. D. Dom mínguez López. Julio 2011 57 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Cuerrpos SSB4:: En genera al, las geom metrías tab bulares ma asivas de ccada uno de d los estraatos que forman f loss litosomaas SSB3 im mplican qu ue el sedim mento que e fue depo ositadoeraatransporta adoprinciipalmente comocarga aensuspeensiónmed diante un fl flujo no confinado de e baja enerrgía, atend diendo a la a ausencia de estructuras prim mariasyalaaausenciad decapacidaaderosivadelabase. (Fisheretaal.,2007) No o obstante, en e algunoss de los cu uerpos de menor en ntidad que configuran los cuerrposSSB3sseobserva unmayor gradodeeerosión;estehechoppuededebe ersea diverrsosfactorrescomoporejemploo:(1)ladéb bilcompetenciadeloosmaterialesde lasu uperficiedeeposicional obien(2) aunincreementoenllaenergíaddelflujo. Poro otrolado,llasinteresttratificacioonesdearccillitaquea acostumbraanasepara arlas capaas de arenisca, impliican una d disminución n de la en nergía del flujo que hace decaantarlacargaensuspe ensión. Se puede conclluir que dichos cuerp pos pueden n ser interp pretados c omo el reg gistro ógicodelo osmateriale estransporrtadosporuncanalelcualduraantelascrecidas geoló desb borda,ocup pandoparte edelallan nuradeinu undaciónessdecir,com modepósitosde desb bordamientto.(Figura6.7y6.8) Figura 6.7: B Bloque diagram ma que ilustra eel contexto form macional de los depósitos de deesbordamiento en un ambien nte fluvial como o el que de debbió dar en el aflo oramiento de la a presa de Monntearagón. D. Dom mínguez López. Julio 2011 58 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figura 6.8: Cap ptura de pantallla del proyectoo llevado a cabo o para la interprretación de los cuerpos arenossos. en color verde, obsérvese los ccuerpos arenossos SSB4. CuerrposCH1,C CH3yCH4::Loscuerp posCH1yC CH3secara acterizanpoorpresentarun tamaaño de graano variable entre areenisca med dia y grava a con preseencia de ca antos blandosenla basedecad b daunode loscuerpo oscanaliforrmesamalggamados y yque lesconfierenelladjetivod demultiepissódicoso‘m multistory’. Labaasedeesto oscuerposeserosiva. Fuertemen nteincidida a,pudiéndooseobserv varen camp po márgen nes a conttraplomo llo que implicaría un na gran ennergía de flujo transsformada en e capacid dad de erossión y/o una u baja ca apacidad reesistente de d los mateeriales en los l que se encaja en cauce. Los cuerpos CH1, C CH2 yy CH3 varía an en dimeensionespeerotodose ellossecaraacterizanp porserpale eocanales. Figura 6.9: Ca aptura de panttalla del proyeecto llevado a cabo para la interpretación de los cuerpos arenosos CH. EEn color amarillo o, obsérvese loss cuerpos areno osos canaliform mes CH4. D. Dom mínguez López. Julio 2011 59 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien Figura 6.10: Captura de pa antalla del proyyecto llevado a cabo para la in nterpretación dee los cuerpos arenosos CH H. En color ama arillo, obsérvesee los cuerpos arrenosos canalifo ormes CH1. Cuerrpos CH2: Esta tipollogía de c uerpos presenta una a morfologgía canalifforme relleena por maateriales fin nos (arcillittas). La intterpretació ón sedimenntológica qu ue se desp prendedel estudiodecampoes quedichosscuerposssonelresulltadodere elleno desu urcosporlloscualesffluíaunflujjoturbulen ntocanaliza ado,fueronntaponadospor una avenidadeemateriale esfinosproocedentesd deldesbordamientoddeunoov varios canaalesdemay yorentidad dquediscurrríanporzonascercanas.(VerFi Figura6.11)) Fig gura 6.11: Capttura de pantalla del proyecto llevado a cabo o para la interpretación de los s cuerpos areno osos CH H. En color amarillo, obsérvese e los cuerpos areenosos canalifo ormes CH2. D. Dom mínguez López. Julio 2011 60 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 6.4. Conectividaddeloscuerposarenosos. Tras haber analizado los datos arquitecturales y de facies desprendidos de las columnas estratigráficas y de las observaciones de campo se deduce que la conectividad de los cuerpos arenosos en el afloramiento de la presa de Montearagónesbajatantoverticalcomolateralmente. En el caso de los cuerpos tabulares, éstos suelen estar embebidos en materiales finos de baja permeabilidad (principalmente arcillitas) aunque, en algunos casos están formados por la amalgamación cuerpos tabulares de menor entidad. No obstante, entre estos cuerpos siempre existen delgadas láminas de finos y por lo tanto de permeabilidad menor que los estratos de arenisca pudiendo así actuar comobarreraimpermeable. En el caso de los cuerpos canaliformes, el grado de conectividad es algo mayor debido a que éstos, en algún caso, están formados por la amalgamación de otros canalesenlaverticaldandolugaracanalesmultistorydemayorentidad. D. Domínguez López. Julio 2011 61 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 7. CONCLUSIONES: Lasconclusionesquesedesprendendelpresentetrabajoson: 1. La técnica LiDAR para la generación de afloramientos virtuales sobre los cualestrabajarconlafinalidaddeevaluarelafloramientocomoanálogode reservorio es rápida, precisa y eficaz aunque para mejorar el rendimiento delamismaseríanecesarialaexistenciadeunsoftwareespecializadoaún inexistente en el mercado con la finalidad de agilizar y automatizar el tratamientodelanubedepuntos. 2. El afloramiento de la presa de Montearagón puede ser utilizado como análogo de reservorios para aquellos sistemas fluviales presentes en el subsueloenlosquetalycomosucedeenlazonadeestudioexistaunclaro predominiodecuerpostabularesoriginadosporflujosnoconfinados. 3. La paleocorriente promedia obtenida es de 094‐274° indicando que sistemafluíahaciaenWobteniéndoseasíunadireccióncongruenteconlos valoresestimadosentrabajosprevios. 4. Enlazonaestudiadalacualpertenecealazonamedia–distaldelabanico dominanloscuerposSSBfrentealosCHesdecir,existeunclarodominiode losflujosnoconfinadosfrentealosconfinados. 5. Los cuerpos SSB presentan un menor tamaño de grano pero una buena seleccióngranulométricamientrasqueloscuerposCHpresentanunmayor tamañodegranoperounapeorgranoselección. 6. Los cuerpos SSB presentan una mayor porosidad y menor permeabilidad quelosCHquepresentanunamenorporosidadymayorpermeabilidadpor lo que las reservas de los cuerpos SSB serían mayores que las de los CH peroestosúltimospresentaríanunamejorproducción. 7. En cuanto a las dimensiones, los cuerpos SSB son más extensos lateralmenteysonmenospotentesencomparaciónconloscuerposCH. D. Domínguez López. Julio 2011 62 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. 8. Loscuerpossusceptiblesdeactuarcomoreservoriosseríanenprimerlugar los complejos amalgamados y, en segundo lugar los cuerpos tipo CH1 debido a sus grandes dimensiones y a que entre sus características petrofísicas son los cuerpos que presentan mayores granulometrías y, en consecuenciateóricamentemenorporosidadperomayorpermeabilidad. 9. El afloramiento de la presa de Montearagón puede ser utilizado como análogo de reservorio para aquellos sistemas fluviales presentes en el subsuelo y en concreto, como análogo de zonas distales de abanicos fluvialesyaquesegúnlosmodelosteóricosytalycomosucedeenlazona deestudioexisteunclarodominiodecuerpostabulares. D. Domínguez López. Julio 2011 63 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. BIBLIOGRAFIA: BuckelyS.J.,HowellJ.A.,EngeH.D.,LerenL.S.,KurzT.H.,(2010).TerrestrialLaser Scanningforuseinvirtualoutcropgeology.ThePhotogrammetricRecord25(131). p.225–239 CalvoR.(2009).Caracterizacióndeanálogosdereservoriosdeabanicosfluviales mediante la integración de técnicas convencionales y LiDAR: Afloramientos del sistemadeHuesca(Oligoceno–MiocenodelmargenseptentrionaldelaCuencadel Ebro).Nopublicado. CubittJ.(2006).Handbook of Petroleum Exploration and Production. Chapter 6: Fluvialdepositsandreservoirs.p203–248. DonselaarM.E.,OvereemI.(2008)Connectivity of fluvial point‐bar deposits: An examplefromtheMioceneHuescafluvialfan,EbroBasin,Spain.AAPGBulletin,Vol. 92,Nº9,p.1109–1129. 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Julio 2011 66 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ANEJO1: ANÁLISISARQUITECTURAL. D. Domínguez López. Julio 2011 67 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. FACIES ÁREA (m2) SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 SSB4 CH SSB4 CH CH SSB4 CH SSB4 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB1 LINEAS<20 LINEAS<20 LINEAS<20 SSB4 CH CH CH CH SSB4 CH CH CH 27.78 35.27 22.3 70.35 139.31 81.49 197.3 446.6 147.94 51.25 66.4 52.01 173.87 142.99 191.92 451.3 47.87 495.8 162.59 91.4 31.484 69.876 30.13 169.82 364.8 356.1 30.13 348.4 15.66 311.8 44.38 PALEOCOR MEDIO (°) 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 278 351 351 351 351 351 351 351 351 351 351 351 351 351 351 351 DIRECCCIÓN CUERPO (°) 150 151 149 156 162 162 162 150 146 148 148 149 166 137 167 143 180 321 178 179 179 179 321 158 175 169 180 179 146 117 133 POTENCIA (m) 0.293 0.385 0.285 0.665 0.655 0.5785 0.755 6.446 1.09 1.759 1.827 1.155 3.312 1.004 1.21 1.15 0.648 1.64 1.958 0.2 0.2 0.2 0.551 5.3 3.821 4.791 1.527 0.57 4.703 4.551 1.427 D. Domínguez López. Julio 2011 ANCHO AP (m) 71.385 68.531 32.475 61.205 140.524 142.596 155.152 85.035 74.61 33.619 31.057 34.169 50.562 77.036 90.934 239.669 61.441 265 102.2 457 157.42 349.38 31.91 39.23 93.53 67.23 15.451 265.44 36.725 38.462 29.448 ANCHO REAL (m) 56.25 54.73 25.24 51.90 126.30 128.16 139.45 67.01 55.45 25.75 23.79 26.55 46.88 48.48 84.89 169.47 9.61 132.50 37.37 63.60 21.91 48.62 15.96 8.82 6.52 2.35 2.42 36.94 15.52 31.12 18.13 ÁREA REAL (m) 16.48 21.07 7.19 34.52 82.73 74.14 105.28 431.94 60.44 45.30 43.47 30.67 155.27 48.67 102.72 194.89 6.23 217.30 73.16 12.72 4.38 9.72 8.79 46.77 24.93 11.24 3.69 21.06 72.99 141.61 25.87 W/T 191.99 142.16 88.55 78.05 192.83 221.55 184.70 10.40 50.87 14.64 13.02 22.99 14.15 48.29 70.16 147.37 5.86 80.79 19.08 318.01 109.54 243.12 27.99 1.67 1.71 0.49 1.58 64.81 3.30 6.84 12.70 68 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. FACIES SSB4 SSB4 SSB4 SSB2 SSB4 SSB2 SSB2 SSB4 CH SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB4 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB2 SSB1 SSB1 SSB4 SSB4 SSB3 SSB4 CH SSB3 SSB3 PALEOCOR MEDIO (°) 274 274 274 274 274 274 274 274 274 259 259 259 259 259 259 259 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 ÁREA (m2) 6.13 8.84 8.96 10.57 8.3 67.49 65.68 31.18 34.23 36.81 8.09 117.49 2.572 2.525 4.675 37.77 11.76 347.2 26.88 35.3 47.97 198.07 12.64 82.99 7.68 17.72 17.58 11.81 22.27 0.3421 0.629 DIRECCCIÓN CUERPO (°) 163 163 163 163 163 170 163 167 168 167 167 167 167 167 167 167 165 165 165 165 165 165 138 138 138 138 138 138 138 138 138 POTENCIA (m) ANCHO AP (m) 0.229 0.29 0.27 0.57 0.535 1.067 0.9185 0.991 2.015 0.309 0.292 0.55 0.44 0.36 0.295 0.55 0.345 1.3055 0.38 0.315 0.31895 1.11 0.55 0.98 0.22 0.54 0.335 0.315 1.2 0.2 0.2 29.788 34.219 36.854 17.442 18.442 70.187 55.385 26.461 26.638 133.499 25.87 163.615 12.173 7.27 27.718 69.76 53.136 215.81 109.78 115.84 101.73 150.65 66.786 107.02 55.07 31.504 31.76 52.611 14.534 4.295 7.042 D. Domínguez López. Julio 2011 69 ANCHO REAL (m) 27.81 31.95 34.41 16.28 17.22 68.10 51.71 25.30 25.61 133.42 25.85 163.52 12.17 7.27 27.70 69.72 41.29 167.72 85.32 90.02 79.06 117.08 65.33 104.68 53.87 30.82 31.07 51.46 14.22 4.20 6.89 ÁREA REAL (m) 6.37 9.26 9.29 9.28 9.21 72.66 47.49 25.08 51.60 41.23 7.55 89.93 5.35 2.62 8.17 38.34 14.25 218.95 32.42 28.36 25.22 129.96 35.93 102.59 11.85 16.64 10.41 16.21 17.06 0.84 1.38 W/T 121.44 110.16 127.43 28.57 32.18 63.83 56.29 25.53 12.71 431.77 88.54 297.30 27.65 20.18 93.90 126.76 119.69 128.47 224.51 285.79 247.87 105.47 118.78 106.82 244.85 57.07 92.73 163.37 11.85 21.01 34.44 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. FACIES ÁREA (m2) PALEOCOR MEDIO (°) DIRECCCIÓN CUERPO (°) POTENCIA (m) ANCHO AP (m) ANCHO REAL (m) SSB4 SSB3 SSB4 SSB2 SSB4 3.747 9.41 107.66 2.554 125.36 194 194 194 194 194 138 138 138 138 138 0.27 0.703 0.325 0.28 0.828 13.04 13.829 108.34 16.97 127.36 10.81 11.46 89.82 14.07 105.59 D. Domínguez López. Julio 2011 70 ÁREA REAL (m) 2.92 8.06 29.19 3.94 87.43 W/T 40.04 16.31 276.36 50.25 127.52 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ANEJO2: ANÁLISISDEPALEOCORRIENTES D. Domínguez López. Julio 2011 71 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ESQUEMA A DE SITUACIÓN D DE LAS MEDIDAS D DE PALEOCORRIEENTE D. Domínguez López. Julio o 2011 72 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ESQUEMA DE SITUAC CIÓN DE LAS MED DIDAS DE PALEOC CORRIENTE D. Domínguez López. Julio o 2011 73 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ESQUEEMA DE SITUACIÓ ÓN DE LAS MEDID DAS DE PALEOCOR RRIENTE D. Domínguez López. Julio o 2011 74 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ESQUEEMA DE SITUACIÓ ÓN DE LAS MEDID DAS DE PALEOCO ORRIENTE D. Domínguez López. Julio o 2011 75 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ESQU UEMA DE SITUAC CIÓN DE LAS MED DIDAS DE PALEOCORRIENTE D. Domínguez López. Julio o 2011 76 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ESQU UEMA DE SITUAC CIÓN DE LAS MED DIDAS DE PALEOCORRIENTE D. Domínguez López. Julio o 2011 77 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 78 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 79 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 80 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 81 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 82 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 83 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 84 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 85 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 86 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 87 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 88 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 89 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 90 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 91 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 92 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 93 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 94 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 95 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 96 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 97 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 98 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 99 Caracterización sedimeentológica, geométrica yy arquitectural mediante la obtención de afloraamientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. D. Domínguez López. Julio o 2011 100 Caracterización sedimentológica, geométrica y arquitectural mediante la obtención de afloramientos virtuales. Aplicación al afloramiento de la presa de Montearagón, abanico fluvial de Huesca. ANEJO3: COLUMNASESTRATIGRÁFICAS D. Domínguez López. Julio 2011 101 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 102 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 103 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 104 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 105 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 106 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 107 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 108 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 109 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 110 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 111 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 112 Caraacterización sedim mentológica, geométrica y arquiteectural mediante la obtención de afloramientos virrtuales. Aplicació ón al nto de la presa dee Montearagón, abanico fluvial de e Huesca. afloramien D. Dom mínguez López. Julio 2011 113