Grupo de investigación GEOtransfer

El grupo de investigacion de Geología para la Ciencia y la Sociedad de la Universidad de Zaragoza

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

RESEARCH LINES

ANÁLISIS INTEGRADO DE CUENCAS SEDIMENTARIAS

Se centra en el estudio integrado (tectono-estratigráfico) de cuencas sedimentarias desarrolladas bajo distintos escenarios geodinámicos con el objeto de reconstruir su relleno, evolución y factores de control. Se aborda desde una perspectiva tanto teórica (aportaciones al análisis tectosedimentario, como método de trabajo, y a la discriminación de factores alocíclicos en el registro geológico, y contribución al conocimiento sobre la formación, historia deformacional y contexto climático bajo el que se desarrollaron las cuencas), como práctico (aportación en la prospección de recursos naturales, hidrogeológicos o geotérmicos, o el almacenamiento de sustancias-p. ej., CO2 o H en el subsuelo).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
  • División del relleno sedimentario de las cuencas en unidades estratigráficas genéticas.
  • Identificar los factores que controlan la génesis y evolución de las cuencas y su influencia sobre el relleno sedimentario.
  • Caracterizar la arquitectura estratigráfica en 3D del relleno de las cuencas a distintas escalas.
  • Datación y correlación de sucesiones estratigráficas. Cicloestratigrafía y magnetoestratigrafía.
  • Identificar magnetozonas en el registro estratigráfico y correlación con la GPTS.
  • Discriminar el papel jugado por la tectónica y el clima en la sedimentación en cuencas sedimentarias y establecer herramientas extrapolables a otras zonas de la Tierra.

BASIN ANALYSIS

Integrated study (tectono-stratigraphic) of sedimentary basins, developed under different geodynamic scenarios, in order to reconstruct basin filling, evolution and controlling factors. It is approached from both a theoretical perspective (contributions to tectosedimentary analysis as a working method, and to the discrimination of allocyclic factors in the geological record, and contribution to the knowledge of the formation, deformational history and climatic context under which the basins developed), and a practical one (contribution to the prospection of natural, hydrogeological or geothermal resources, or the storage of substances, e.g.CO2 or H in the subsurface).

The specific objectives are:
  • Division of the basin sedimentary infill into genetic stratigraphic units.
  • Identify the factors that control the genesis and evolution of sedimentary basins and their influence on sedimentation.
  • Characterize the 3D stratigraphic architecture of basin fill at different scales.
  • Dating and correlation of stratigraphic successions. Cyclostratigraphy and magnetostratigraphy.
  • Identify local magnetozones in the stratigraphic record; correlation with the GPTS.
  • Discriminate the role played by tectonics and climate in sedimentation.

REGIONAL TECTONICS, 3D RECONSTRUCTION OF STRUCTURES AND THEIR KINEMATICS AND MODELING OF TECTONO-MAGMATIC EVOLUTION

The purposes are to determine the tectonic evolution of the Mesozoic and Cenozoic basins of the Iberian Peninsula and its relationship with the general kinematics of the plate, to define the contribution of different factors (tectonics, diapirism, magmatism,...) in the geometry and evolution of different basins, contribute to the knowledge of their evolution by means of magnetic methods (Anisotropy of Magnetic Susceptibility and paleomagnetism), determine the role of the main lithospheric faults in the evolution of the Iberian plate and adjacent areas, and deepen the knowledge of the tectonic evolution of the Pyrenees and the Iberian Chain.

The specific objectives are:
  • Reconstruction of synorogenic stress fields in the north of the Iberian Peninsula and their spatial and temporal variations.
  • To determine the evolution of Carboniferous-Permian basins in the Pyrenees from the study by magnetic methods of volcanic materials that include.
  • To contribute from a methodological point of view to the application of the Anisotropy of Magnetic Susceptibility (AMS) to intrusive and volcanic materials, fault rocks and sedimentary rocks with strong (foliation) and low deformation.
  • To determine the kinematics of cortical or lithospheric faults in Iberia and their role in plate evolution.
  • To apply the AMS to remagnetized and non-remagnetized materials from different basins of the Iberian Chain, and from areas outside the basins, in order to determine the stress/strain field during the Mesozoic and Cenozoic evolution of the Iberian plate.

TECTÓNICA REGIONAL, RECONSTRUCCIÓN 3D DE ESTRUCTURAS Y DE SU CINEMÁTICA Y ELABORACIÓN DE MODELOS DE EVOLUCIÓN TECTONO-MAGMÁTICA

Se persigue determinar cómo fue la evolución tectónica de las cuencas mesozoicas y cenozoicas de la Península Ibérica y su relación con la cinemática general de la placa, definir la contribución de los diferentes factores (tectónica, diapirismo, magmatismo,…) en la geometría y evolución de diferentes cuencas, contribuir al conocimiento de su evolución mediante métodos magnéticos (Anisotropía de la Susceptibilidad Magnética y Paleomagnetismo), determinar el papel de las grandes fallas de alcance litosférico en la evolución de la placa Ibérica y zonas adyacentes, y profundizar en el conocimiento de la evolución tectónica del Pirineo y la Cordillera Ibérica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
  • Reconstrucción de los campos de esfuerzos sinorogénicos en el norte peninsular y sus variaciones espaciales y temporales.
  • Determinar la evolución de cuencas carbonífero-pérmicas del Pirineo a partir del estudio mediante métodos magnéticos de los materiales volcánicos que incluyen.
  • Contribuir desde el punto de vista metodológico a la aplicación de la Anisotropía de la Susceptibilidad Magnética (ASM) a materiales intrusivos, volcánicos, rocas de falla y rocas sedimentarias con fuerte (foliación) y escasa deformación.
  • Determinar la cinemática de las fallas de alcance cortical o litosférico en Iberia y su papel en la evolución de la placa.
  • Aplicar la ASM a materiales remagnetizados y no remagnetizados de distintas cuencas de la Cordillera Ibérica, y zonas localizadas fuera de las cuencas, con vistas a determinar el campo de esfuerzo/deformación durante la evolución mesozoica y cenozoica de la placa Ibérica.

RECONSTRUCCIONES PALEOAMBIENTALES Y PALEOCLIMÁTICAS: CAUSAS, NATURALEZA Y MAGNITUD DE LOS CAMBIOS

Se persigue reconstruir los ambientes y el clima del pasado mediante el análisis del registro sedimentario conservado en las cuencas sedimentarias. Para ello se utilizan, entre otros, datos relacionados con la estratigrafía, la sedimentología, la tectónica, la geoquímica, la mineralogía y la microscopía óptica y de barrido.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
  • Interpretación de los sedimentos y rocas para reconstruir medios de sedimentación, evoluciones paleoambientales y paleogeográficas.
  • Identificar y caracterizar cambios climáticos a distintas escalas a partir del registro sedimentario.
  • Estudio y modelización de sistemas sedimentarios pasados y actuales, especialmente continentales (aluviales, fluviales y lacustres).
  • Estudio de sistemas sedimentarios carbonatados actuales y antiguos, con énfasis en microbialitas y su contribución al estudio de la evolución del clima.
  • Estudiar la respuesta de los medios sedimentarios ante cambios climáticos y la actuación de estructuras tectónicamente activas.

PALEOENVIRONMENTAL AND PALEOCLIMATIC RECONSTRUCTIONS: CAUSES, NATURE AND SIGNIFICANCE

The aim is to reconstruct past environments and climate by analyzing the sedimentary record preserved in sedimentary basins. For this purpose, data related to sedimentology, tectonics, geochemistry, mineralogy and optical and scanning microscopy, among others, are used.

The specific objectives are:
  • Interpretation of sediments and rocks to reconstruct sedimentary environments as well as paleoenvironmental and paleogeographic evolutions.
  • Identify and characterize climatic changes at different scales from the sedimentary record.
  • Study and modeling past and present sedimentary systems, especially continental ones (alluvial, fluvial and lacustrine).
  • Study of present and ancient carbonate sedimentary systems with emphasis on microbialites and their contribution to the study of climate evolution.
  • Analyze the response of sedimentary environments to climatic changes and activity of tectonic structures.

PROSPECCIÓN GEOFÍSICA APLICADA A LA GEOLOGÍA, GEOTECNIA Y RIESGOS

Conocer la geometría 3D de estructuras y cuerpos rocosos. Identificación y delimitación de cuerpos rocosos naturales o antrópicos, y anomalías hidrológicas en niveles o concentración en elementos químicos en aguas con distintas propiedades que su entorno, incluyendo cavidades y materiales arqueológicos. También incluye la prospección, exploración y aprovechamiento de recursos naturales, hidrogeológicos o geotérmicos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
  • Determinar los perfiles geofísicos en profundidad con vistas a la planificación territorial en relación con riesgos geológicos, especialmente los relacionados con la subsidencia y colapso por disolución de yesos y otras sales.
  • Utilizar las técnicas de prospección geofísica (magnética y georradar, fundamentalmente) para la caracterización de restos arqueológicos y la planificación de excavaciones.
  • Contribuir con asociaciones por la recuperación de la memoria democrática en la localización de inhumaciones masivas no delimitadas.
  • Integrar los datos de superficie y de geofísica de campos potenciales para la realización de cortes geológicos con datos de subsuelo y la reconstrucción 3D de la estructura geológica.
  • Determinar las características físicas y químicas de los acuíferos con fines de aprovechamiento geotérmico y estudio de riesgos ambientales.

GEOPHYSICAL PROSPECTING APPLIED TO GEOLOGY, GEOTECHNICAL ENGINEERING AND RISKS

Knowledge of the 3D geometry of structures and rock units. Identification and delimitation of natural or anthropic rock bodies, and hydrological anomalies or concentration in chemical elements in waters with different properties than their surroundings, including cavities and archaeological materials. It also includes prospecting, exploration and exploitation of natural, hydrogeological or geothermal resources.

The specific objectives are:
  • To determine in-depth geophysical profiles with a view to territorial planning in relation to geological risks, especially those related to subsidence and collapse by dissolution of gypsum and other salts.
  • Use geophysical prospecting techniques (mainly magnetic and GPR) for the characterisation of archaeological remains and the planning of excavations.
  • Contribute with associations for the recovery of democratic memory in the location of unmarked mass burials.
  • Integrate surface and geophysical data from potential fields for geological cross-sections with subsurface data and 3D reconstruction of the geological structure.
  • Determine the physical and chemical characteristics of aquifers for the purposes of geothermal exploitation and environmental risk studies.

ESTUDIO INTERDISCIPLINAR DE FALLAS ACTIVAS (ESTRUCTURA, MORFOTECTÓNICA, GEOFÍSICA Y PALEOSISMOLOGÍA Y SU APLICACIÓN A LA PELIGROSIDAD SÍSMICA)

Se persigue avanzar en la caracterización, desde el punto de vista estructural, morfotectónico y paleosísmico, de las principales fallas activas pertenecientes a las cuencas neógeno-cuaternarias de la Cordillera Ibérica aragonesa, y valorar la influencia de estas fallas en la peligrosidad sísmica de la región como objeto de transferir conocimiento en esta materia a la sociedad.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
  • Avanzar en el estudio estructural de fallas recientes en las cuencas de Teruel-Jiloca-Calatayud y analizar evidencias de actividad durante el Cuaternario. Incorporar los resultados a la base de datos de fallas activas (QAFI) del IGME.
  • Elaboración de un modelo de evolución del relieve, en particular de las superficies de aplanamiento erosivo, y su interacción con los procesos tectónicos.
  • Ampliar el registro instrumental de sismos asociados a las fallas de Concud y Sierra Palomera, mediante el análisis de los datos proporcionados por el sismómetro portátil instalado por el Instituto Geográfico Nacional (IGN) en Celadas.
  • Contribuir a la caracterización del último terremoto histórico con daños significativos ocurrido en Aragón (Used, 1953), mediante recopilación y evaluación de sus efectos geológicos y ambientales.
  • Refinar la evaluación de la peligrosidad sísmica en la Cordillera Ibérica aragonesa a partir de las conclusiones de los apartados anteriores.
  • Profundizar en la comprensión de la tectónica activa de la región, integrando los datos cinemáticos de fallas en un modelo global de deformación de la corteza en el marco del campo de esfuerzos reciente y actual.
  • Contribuir a la cultura científica de la ciudadanía aragonesa en cuanto a la percepción y ponderación de la peligrosidad sísmica de nuestro territorio mediante acciones divulgativas.

INTERDISCIPLINARY STUDY OF ACTIVE FAULTS (STRUCTURE, MORPHOTECTONICS, GEOPHYSICS AND PALEOSEISMOLOGY) AND THEIR APPLICATION TO SEISMIC HAZARDS)

The aim is to advance in the characterization, from the structural, morphotectonic and paleoseismic point of view, of the main active faults at the Neogene-Quaternary basins of the Aragonese Iberian Cordillera, and to assess the influence of these faults on the seismic hazard of the region in order to transfer knowledge to society in this issue.

The specific objectives are:
  • To advance in the structural study of recent faults in the Teruel-Jiloca-Calatayud basins and to analyze evidence of activity during the Quaternary. Incorporate the results to the active faults database (QAFI) of IGME.
  • To elaborate a model of relief evolution, in particular of erosional flattening surfaces, and their interaction with tectonic processes.
  • To extend the instrumental record of earthquakes associated to the Concud and Sierra Palomera faults, by analyzing the data provided by the portable seismometer installed by the National Geographic Institute (IGN) in Celadas.
  • To contribute to characterize the last historical earthquake with significant damage that occurred in Aragón (Used, 1953), through the compilation and evaluation of its geological and environmental effects.
  • To refine seismic hazard assessment in the Aragonese Iberian Cordillera based on the conclusions of the previous sections.
  • To deepen the understanding of the active tectonics of the region, integrating fault kinematic data into a global model of crustal deformation within the framework of the recent and present-day stress field.
  • To contribute to the scientific culture of the Aragonese citizens regarding the perception and weighting of the seismic risk of our territory by means of outreach actions.

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL TERRENO Y CARACTERIZACIÓN PETROFÍSICA DE MATERIALES CONSTRUCTIVOS Y DE SU ALTERACIÓN

Estamos trabajando en varios aspectos relacionados con la geotecnia e ingeniería geológica. Por un lado, y a caballo con el campo de la geofísica, caracterización y estudio de problemas debidos a subsidencia de origen kárstico, fundamentalmente en el entorno de Zaragoza. Por otro, dentro de lleno del campo de la mecánica de rocas, estamos profundizando en el criterio de rotura de Úcar, analizando su eficacia comparado con otros criterios como el de Hoek-Brown, Murrell-Bieniawski y el eterno Mohr-Coulomb, explorando su alcance y posibles limitaciones, si las tiene, y explorando sus aplicaciones (estabilidad de taludes, proyectos de túneles...). En el campo de la petrofísica, se pretende caracterizar la calidad de rocas constructivas y ornamentales y de la alteración de rocas para conservación de monumentos y problemas geotécnicos relacionados con éstos, así como desarrollar aplicaciones para el aprovechamiento de los residuos/subproductos de cantería.

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL TERRENO Y CARACTERIZACIÓN PETROFÍSICA DE MATERIALES CONSTRUCTIVOS Y DE SU ALTERACIÓN

Estamos trabajando en varios aspectos relacionados con la geotecnia e ingeniería geológica. Por un lado, y a caballo con el campo de la geofísica, caracterización y estudio de problemas debidos a subsidencia de origen kárstico, fundamentalmente en el entorno de Zaragoza. Por otro, dentro de lleno del campo de la mecánica de rocas, estamos profundizando en el criterio de rotura de Úcar, analizando su eficacia comparado con otros criterios como el de Hoek-Brown, Murrell-Bieniawski y el eterno Mohr-Coulomb, explorando su alcance y posibles limitaciones, si las tiene, y explorando sus aplicaciones (estabilidad de taludes, proyectos de túneles...). En el campo de la petrofísica, se pretende caracterizar la calidad de rocas constructivas y ornamentales y de la alteración de rocas para conservación de monumentos y problemas geotécnicos relacionados con éstos, así como desarrollar aplicaciones para el aprovechamiento de los residuos/subproductos de cantería.