GNGTS 2022 - Atti del 40° Convegno Nazionale

GNGTS 2022 Sessione 3.3 477 INDAGINE MAGNETOMETRICA DA DRONE PER LA MAPPATURA DI UN DICCO INCASSATO IN ROCCE CARBONATICHE F. Accomando 1 , A. Bonfante 2 , M. Buonanno 2 , G. Florio 1 , J. Natale 1 , S. Vitale 1,3 1 Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e delle Risorse – Università di Napoli “Federico II”, Italy 2 ISAFOM, Consiglio Nazionale Delle Ricerche (CNR), Portici (NA), Ercolano, Italy 3 Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Osservatorio Vesuviano, Italy Nell’ultimo decennio l’introduzione delle piattaforme UAV (Unmanned Aerial Vehicles), comunemente note come droni, e lo sviluppo di sensori miniaturizzati e leggeri hanno aperto nuove strade per l’acquisizione di dati magnetometrici. La magnetometria da UAV sta diventando un’alternativa o un approccio complementare alle misure al suolo poiché permette di raccogliere dati caratterizzati da una copertura uniforme e da una buona risoluzione, rappresentando una soluzione intermedia tra le classiche prospezioni a terra e quelle aeree ad alta quota. L’uso degli UAV permette inoltre di ridurre costi, tempi e rischi dei rilievi in luoghi di difficile accesso. Ad esempio, in presenza di fitta vegetazione, aree coltivate, paludi, ghiacciai, laghi, aree di battigia o lungo pendii molto ripidi risulta essere la tecnica più adatta. In questo studio è stata effettuata un’indagine magnetica da drone nell’area di cava in località Taverna San Felice (Presenzano, CE), alla base del versante S-W del Monte Cesima, con l’obiettivo di mappare un dicco magmatico del Pleistocene incassato nei calcari mesozoici. Il dicco è prevalentemente orientato NE-SW, lungo alcune zone di faglia che interessano i calcari. Sul versante affiorano dei depositi stromboliani dovuti ad un sistema di vent monogenetici alimentati dal dicco stesso (Natale et al. , 2020). L’elevazione del fronte di cava varia tra 240 e 450 m s.l.m., con una complessa geometria del terreno conformato a gradoni alti 5-7 m. Considerando la complessa topografia dell’area di studio, si è optato per l’uso di un sistema magnetometrico su UAV. Per coprire l’intera area, sono stati effettuati cinque voli utilizzando un UAV multirotore e un magnetometro atomico a vapori di cesio miniaturizzato (MFAM, Geometrics). Data l’elevata intensità delle anomalie magnetiche previste per un dicco intruso in rocce sedimentarie e le caratteristiche tecniche dell’MFAM, è stata scelta la soluzione di trasportare il magnetometro fissandolo al carrello di atterraggio dell’UAV (Accomando et al., 2021). Questa soluzione aumenta la sicurezza del volo ed evita il rumore nei dati generati dalle oscillazioni del magnetometro nel caso in cui venga sospeso mediante funi al disotto dell’UAV, tipicamente ad una distanza di circa 3 m. D’altra parte, la piccola distanza tra i sensori e la piattaforma (circa 0.5 m) ha l’effetto di aumentare fortemente il rumore elettromagnetico dovuto ai motori del drone. Tuttavia, questo rumore è concentrato alle alte frequenze (Walter et al ., 2021) e può essere rimosso piuttosto facilmente, grazie all’altissima frequenza di campionamento del magnetometro MFAM (1000 Hz). Gli elevati contrasti di magnetizzazione tra le rocce carbonatiche e ignee hanno consentito di rilevare con accuratezza forti anomalie magnetiche. Questi dati, integrati con quelli strutturali e di rilevamento geologico, hanno permesso la mappatura dell’area indagata vincolando la geometria del dicco e dei suoi prodotti che, ad oggi, rappresentano un raro esempio di interazione tra vulcanismo e tettonica nell’Appennino meridionale. Ulteriori rilievi magnetici da drone sono in progetto al fine di fornire una mappatura più completa delle anomalie magnetiche, e quindi dell’attività ignea, nel sito di indagine. Bibliografia Accomando, F.; Vitale, A.; Bonfante, A.; Buonanno, M.; Florio, G. ; 2021: Performance of Two Different Flight Configurations for Drone-Borne Magnetic Data . Sensors 21, 5736. https://doi.org/10.3390/s21175736. Natale, J., Vitale S., Giordano, G., Isaia, R., Prinzi, E.P., Tramparulo, F.d.A., Ciarcia, S.; 2022: Middle-Late Pleistocene volcano-tectonic activity in carbonate mountains (southern Apennines, Italy): evidence of tectonic control on dike emplacement and rift-like monogenetic eruption . Abstract. Cities on Volcanoes 11, Crete. Walter, C., Braun, A., and Fotopoulos, G.; 2021: Characterizing electromagnetic interference signals for unmanned aerial vehicle geophysical surveys . Geophysics, v. 86, no. 6, pp. B321-V488. DOI: 10.1190/geo2020-0895.1.