ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza W. D ebski debski@igf.edu.pl
Plan wykładu Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza 1. metoda elektryczno-oporowa 2. techniki elektromagnetyczne 3. grawimetria 4. techniki sejsmiczne 5. techniki otworowe ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 1
Metoda elektryczno-oporowa Metoda elektrycznooporowa wykorzystuje zmienność przewodnictwa elektrycznego ośrodka w zależności od jego budowy i ewentualnych zmian czasowych. Ma ona za zadanie odtworzyć przestrzenny (2D/3D) rozkład oporu elektrycznego w badanym obszarze. Ze wzgledu na niskie koszty badań oraz duża czułość na obecność płynów, materiałów o dobrym przewodnictwie znalazła szerokie zastosowanie w badaniach środowiskowych i geotechnicznych. ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 2
Metoda elektryczno-oporowa Metoda wyst epuje w dwóch odmianach w zależności od zastosowanego zasilania: metoda DC (prad stały) metoda AC (prad przemienny) oraz w zależności od prowadzonej eksploracji: sondowanie pionowe (VES) mapowanie elektrycznooporowe (tomografia) ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 3
Metoda elektryczno-oporowa ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 4
Metoda elektryczno-oporowa ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 5
Metoda elektryczno-oporowa prawo Ohma V = I R R = ρ L s ρ - oporność właściwa (Ωm) ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 6
Metoda elektryczno-oporowa Potencjał elektryczny w ośrodku jednorodnym od pojedyńczego źródła pradowego V = Iρ 2πr w przypadku obwodu zamknietego V AP (r) = Iρ 2π mierzac V AP możemy wyznaczyć ρ ( 1 AP 1 BP ) ρ = 2π 1 AP 1 BP V AP I ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 7
Metoda elektryczno-oporowa układ 4-elektrodowy Ze wzgledu na dokładność pomiarów stosuje sie technike cztero-elektrodowa. A, B - elektrody pradowe M, N - elektrody potencjalne ρ ap = 2π k gdzie czynnik geometryczny V MN I AB ρ ap k = 1 AM 1 BM 1 AN + 1 BN jest mierzone w jednostkach Ω m ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 8
Metoda elektryczno-oporowa konfiguracje elektrody Konfiguracja Wennera (elektrody w równych odległościach) A M N B a a a ρ ap = 2πa ( VMN I AB ) ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 9
Metoda elektryczno-oporowa konfiguracje elektrody Konfiguracja Schlumbergera (elektrody symetryczne wzgl edem środka) A M N B L 2s L ρ ap = πl2 2s ( VMN I AB ) ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 10
Metoda elektryczno-oporowa konfiguracje elektrody Konfiguracja dipol-dipol A B na M N a a ρ ap = πn(n + 1)(n + 2)a ( VMN I AB ) ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 11
Metoda elektryczno-oporowa pionowe sondowanie Celem tego typu pomiarów jest zbadanie zmienności oporności pozornej (ρ ap ) wraz z głebokości a. Używane do badania struktur płaskich, jak np. warstw sedymentacyjnych, określenia poziomu wód gruntowych, skał sztywnego podłoża, itp. Sondowanie polega na zwiekszaniu rozstawu elektrod (np. A i B w konfiguracji Schlumbergera) przy ustalonym środku sondowania (MN). Wtedy wraz z wzrostem rozstawu sygnał rejestrowany jest sygnał od coraz głebszych warstw. ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 12
Metoda elektryczno-oporowa VES ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 13
Metoda elektryczno-oporowa tomografia ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 14
Metoda elektryczno-oporowa tomografia ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 15
Metody elektromagnetyczne 1. pomiary pola geomagnetycznego 2. pomiary magnetoteluryczne 3. indukcji EM 4. georadar ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 16
Pomiary magnetoteluryczne ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 17
Pomiary magnetoteluryczne ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 18
Pomiary EM ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 19
Pomiary EM ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 20
Georadar ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 21
Georadar 1. zakres cz estotliwości: 20MHz - 4GHz 2. zasi eg od centymetrów do 30-50m 3. rozdzielczość - silnie zależna od gł ebokości ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 22
Georadar ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 23
Georadar (archeologia) ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 24
Georadar ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 25
Grawimetria ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 26
Grawimetria ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 27
Sejsmika - podstawy ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 28
Sejsmika - poszukiwania ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 29
Sejsmika - poszukiwania ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka s rodowiskowa i poszukiwawcza - 30
Sejsmika - poszukiwania ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 31
Sejsmika - poszukiwania ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 32
Sejsmika - poszukiwania ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 33
Geofizyka otworowa ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 34
Geofizyka otworowa ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 35
Pomiary naziemne ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 36
Pomiary lotnicze ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 37
Pomiary satelitane ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 38
Pomiary interferometryczne ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 39
Pomiary interferometryczne ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 40
Koniec ELEMENTY GEOFIZYKI Geofizyka środowiskowa i poszukiwawcza - 41