Gds_2 Anno 2011 - Ordine Regionale dei Geologi di Sicilia

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nità per quel periodo. Inoltre analoghe considerazioni possono essere fatte per le stagioni successive. Se invece consideriamo l’ipotesi semplificativa che la variazione di resistività sia dovuta essenzialmente alla variazione di saturazione della roccia (ipotesi molto più realistica perché riguarda una zona dove l’intrusione marina è pressoché totale) allora considerando l’acquifero a marzo come completamente saturo possiamo stimare la frazione di pori totali satura, secondo Keller e Frischknecht (1966). Secondo questa ipotesi si vede come a giugno l’acquifero risulti fortemente desaturato, fino alla profondità delle argille sabbiose e la sua ricarica avvenga lentamente (fig. 14). 8. Conclusioni L’approvvigionamento idrico dei comuni ricadenti all’interno dell’area studiata è compromesso, in relazione alla qualità delle acque emunte, dal fenomeno dell’ingressione marina che si è protratto a grandi distanze dalla linea di costa. Tale fenomeno è stato causato da un sovrasfruttamento dell’acquifero per finalità agricole e industriali che ha comportato un notevole abbassamento della superficie piezometrica, con evidenti segni dati dalla sparizione di zone paludose note come Margi. La ricerca qui descritta ha previsto l’integrazione di dati ottenuti tramite molteplici tecniche di analisi, sia di tipo geochimico sia geofisico, al fine di restituire un modello sufficientemente risolto dell’intero acquifero costiero e, nell’ottica di un monitoraggio a lungo termine dell’area, di conoscere le variazioni dei parametri del modello che meglio descrivono il fenomeno dell’intrusione marina, in modo da poterne predire l’evoluzione futura. gdiS 2 • 2011 maggio-agosto Fig. 14. Andamento del fattore di saturazione S w per giugno, settembre e dicembre 2010, ricavato secondo Keller e Frishknecht (1966), ipotizzando la porzione di acquifero completamente satura (S w = 1) nel mese di marzo, fino al livello argilloso-sabbioso. Il processing dei dati elettromagnetici raccolti ha permesso di definire un modello tridimensionale della distribuzione di resistività nell’acquifero, e un proficuo confronto con i risultati ottenuti attraverso altre metodologie d’indagine. La ricostruzione tridimensionale della resistività elettrica nell’acquifero ha inoltre evidenziato delle geometrie di particolare interesse geologico, evidenziando una piega antiforme sepolta con asse parallelo agli assi delle strutture plicative note nelle vicinanze. In una fase successiva, il confronto del modello TDEM ottenuto, con i modelli relativi ai metodi di analisi di onde di superficie e di tomografia elettrica, ha confermato l’esigenza di dover usufruire di dati di diversa natura e acquisiti tramite tecniche differenti. Infatti, nel contesto dell’interpretazione congiunta di dati ottenuti con metodi diversi, ma che indaghino il medesimo parametro fisico, il modello ottenuto da dati TDEM definisce certamente in modo esauriente le caratteristiche dell’acquifero a grande scala, ma, quando messo a confronto con la sezione tomografica elettrica mostra una risoluzione inferiore, specie nella definizione della porzione altamente resistiva superficiale, e nella definizione del limite inferiore dell’acquifero. Al contrario i dati geoelettrici forniscono un dettaglio superiore, ma la complessità nella realizzazione degli stendimenti e dei tempi di acquisizione, limita spazialmente le informazioni ottenibili con questa tecnica. I metodi che indagano la resistività, specialmente se applicati ad indagini in ambiente costiero, risentono molto della presenza di salamoie interstiziali, rendendo quindi incerto, in fase interpretativa, il riconoscimento di limiti geologici profondi. In tali situazioni di criticità, che determinano bassi contrasti di resistività, è fondamentale la scelta delle sequenze di acquisizione e 29
l’uso di tecniche di preprocessing e filtraggio dei dati per una corretta interpretazione. Inoltre l’uso di altre tecniche geofisiche (MASW) può essere determinante per una stima dei parametri elastici del mezzo e quindi per una corretta localizzazione delle superfici di strato altrimenti difficilmente individuabili dai soli metodi di resistività elettrica. Il processo di confronto può essere ulteriormente esteso, utilizzando le informazioni disponibili, sia geochimiche sia geologiche. Dall’utilizzo congiunto dei dati geochimici di resistività delle acque e quelli geofisici di resistività dei terreni, è stato possibile, infatti, ottenere il dato di porosità media delle Calcareniti di Marsala e di desumerne pertanto il potenziale volume imbibito. L’implementazione di metodi d’indagine geofisica integrati (TDEM, ERT, MASW) lungo direzioni preferenziali d’intrusione marina, ha permesso di ottenere sezioni geoelettriche di elevato dettaglio in una zona di particolare interesse, definendo con precisione la geometria del cuneo di intrusione di acqua di mare e la zona di transizione ed evidenziando l’andamento stagionale del fenomeno. Il confronto tra modelli geofisici ottenuti dall’elaborazione di dati acquisiti con metodi diversi ha mostrato una buona compatibilità dei risultati, diminuendo l’incertezza interpretativa mediante la sovrapposizione dei differenti modelli geometrici ottenuti, e di conseguenza aumentando la robustezza dell’inversione e la validità dell’interpretazione geologica. Pertanto la ricostruzione di dettaglio della sezione conferma e valida ulteriormente il modello fisico-matematico ottenuto per l’intera area indagata. In definitiva si può affermare che i metodi geofisici che indagano la resistività elettrica, se vincolati da corrette informazioni geologiche, idrogeologiche e geochimiche, nonché da informazioni relative ad altri parametri geofisici, possono fornire un validissimo contributo per la ricostruzione dettagliata della geometria e dell’evoluzione degli acquiferi costieri. I risultati metodologici ottenuti potranno consentire il tracciamento di alcune linee guida applicabili allo studio di acquiferi di molte regioni costiere mediterranee che presentano caratteristiche idrogeologiche simili e analoghi rischi di salinizzazione. Bibliografia Archie, G.E., 1942. The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics. Petroleum Transactions of AIME, 146, 54–62. Barker R., Moore J., 1998. The application of time-lapse electrical tomography in groundwater studies. The Leading Edge, 17, pp. 1454-1458. Berryman, J. G., 1995. 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