The course provides a cross-disciplinary overview of the applications of geophysical methods in selected geoscience disciplines, particularly structural and tectonic geology, natural resources, geomorphology and Quaternary geology, as well as in applied fields such as engineering geology and geotechnics, hydrogeology, water management, environmental geology, mining geophysics, underground construction and archaeology. Attention is also paid to geophysical monitoring, the design and implementation of geophysical surveys, the possibilities and pitfalls of interpreting geophysical survey results, and practical aspects of geophysics in professional practice.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Předmět představuje průřez možnostmi využití geofyzikálních metod ve vybraných geovědních disciplínách, zejména ve strukturní a tektonické geologii, ložiskové geologii, geomorfologii a kvartérní geologii, stejně jako v aplikovaných oborech, jako jsou inženýrská geologie a geotechnika, hydrogeologie, vodní hospodářství, environmentální geologie, důlní geofyzika, podzemní stavitelství nebo archeologie. Pozornost je věnována rovněž geofyzikálnímu monitoringu, návrhu a realizaci geofyzikálního průzkumu, možnostem a úskalím interpretace výsledků geofyzikálního průzkumu a praktickým aspektům využití geofyziky v odborné praxi.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Literature -
Barton N. (2007): Rock Quality, Seismic Velocity, Attenuation and Anisotropy. Taylor & Francis, 756 pp.
Bláha P. (2017): Geofyzika a svahové deformace. Geotest, Brno / Univerzita Komenského v Bratislavě, 338 s.
Bláha P. (2024): Geofyzika pro podzemní stavitelství. GEOtest, Brno.
Everett M. E. (2013): Near-Surface Applied Geophysics. Cambridge University Press, 442 pp
Gruntorád J. a kol. (1985): Principy metod užité geofyziky. SNTL/Alfa, Praha.
Horský O., Bláha P. (2008): Inženýrskogeologický průzkum pro přehrady aneb „co nás také poučilo“. Repronis, Ostrava, 224 s
Karous M. (1989): Geoelektrické metody průzkumu. SNTL, Praha.
Kearey P., Brooks M., Hill I. (2002): An Introduction to Geophysical Exploration. 3rd ed. Blackwell Science, 262 pp.
Kirsch R. et al. (2009): Groundwater Geophysics, A Tool for Hydrogeology, 2nd Ed.Springer - Verlag, Heidelberg, Germany, 548 p.
Loke M. H. (2020): Tutorial: 2-D and 3-D Electrical Imaging Surveys. Geotomo Software.
Mareš S. et al. (1990): Úvod do užité geofyziky. Státní nakladatelství technické literatury, Praha, 677 s.
Mareš S. et al. (1983): Geofyzikální metody v hydrogeologii a inženýrské geologii. SNTL/Alfa, Praha, 198 p.
Mareš S. et al. (1996): Geofyzikální metody v ochraně a tvorbě životního prostředí. MŽP ČR (Phare), 139 p.
Milsom, J., Eriksen, A. (2011): Field Geophysics. 4th ed. John Wiley & Sons, Chichester, 287 pp
Mussett A. E., Khan A. M. (2000): Looking into the Earth: An Introduction to Geological Geophysics. Cambridge University Press, 492 pp.
Reynolds J. M. (2011): An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. 2nd ed. Wiley-Blackwell, 710 pp.
Sharma P.V. (2002): Environmental and engineering geophysics. Cambridge University Press, 2002.
Sheriff R. E., Geldart L. P. (1995): Exploration Seismology. 2nd ed. Cambridge University Press, 592 pp.
Tarantola A. (2005): Inverse Problem Theory. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia.
Telford W. M., Geldart L. P., Sheriff R. E. (1990): Applied Geophysics. 2nd ed. Cambridge University Press, Cambridge, 770 pp.
Vozoff K. (1991): The Magnetotelluric Method. In: Nabighian, M. N. (ed.): Electromagnetic Methods in Applied Geophysics. SEG Publishing, pp. 641–712.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Barton N. (2007): Rock Quality, Seismic Velocity, Attenuation and Anisotropy. Taylor & Francis, 756 pp.
Bláha P. (2017): Geofyzika a svahové deformace. Geotest, Brno / Univerzita Komenského v Bratislavě, 338 s.
Bláha P. (2024): Geofyzika pro podzemní stavitelství. GEOtest, Brno.
Everett M. E. (2013): Near-Surface Applied Geophysics. Cambridge University Press, 442 pp
Gruntorád J. a kol. (1985): Principy metod užité geofyziky. SNTL/Alfa, Praha.
Horský O., Bláha P. (2008): Inženýrskogeologický průzkum pro přehrady aneb „co nás také poučilo“. Repronis, Ostrava, 224 s
Karous M. (1989): Geoelektrické metody průzkumu. SNTL, Praha.
Kearey P., Brooks M., Hill I. (2002): An Introduction to Geophysical Exploration. 3rd ed. Blackwell Science, 262 pp.
Kirsch R. et al. (2009): Groundwater Geophysics, A Tool for Hydrogeology, 2nd Ed.Springer - Verlag, Heidelberg, Germany, 548 p.
Loke M. H. (2020): Tutorial: 2-D and 3-D Electrical Imaging Surveys. Geotomo Software.
Mareš S. et al. (1990): Úvod do užité geofyziky. Státní nakladatelství technické literatury, Praha, 677 s.
Mareš S. et al. (1983): Geofyzikální metody v hydrogeologii a inženýrské geologii. SNTL/Alfa, Praha, 198 p.
Mareš S. et al. (1996): Geofyzikální metody v ochraně a tvorbě životního prostředí. MŽP ČR (Phare), 139 p.
Milsom, J., Eriksen, A. (2011): Field Geophysics. 4th ed. John Wiley & Sons, Chichester, 287 pp
Mussett A. E., Khan A. M. (2000): Looking into the Earth: An Introduction to Geological Geophysics. Cambridge University Press, 492 pp.
Reynolds J. M. (2011): An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. 2nd ed. Wiley-Blackwell, 710 pp.
Sharma P.V. (2002): Environmental and engineering geophysics. Cambridge University Press, 2002.
Sheriff R. E., Geldart L. P. (1995): Exploration Seismology. 2nd ed. Cambridge University Press, 592 pp.
Tarantola A. (2005): Inverse Problem Theory. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia.
Telford W. M., Geldart L. P., Sheriff R. E. (1990): Applied Geophysics. 2nd ed. Cambridge University Press, Cambridge, 770 pp.
Vozoff K. (1991): The Magnetotelluric Method. In: Nabighian, M. N. (ed.): Electromagnetic Methods in Applied Geophysics. SEG Publishing, pp. 641–712.
.
.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Course assessment methods and requirements for successful completion, grading scheme -
Course credit will be awarded for a minimum attendance of 75% at practical classes, during which practical results related to the individual thematic areas are presented and discussed. Students are expected to participate actively in discussions of both the presented results and the suitability of individual geophysical methods or their combinations for addressing particular problems. In the case of unexcused absence exceeding 25%, course credit may be obtained by submitting a seminar paper prepared by the student on an assigned topic.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Zápočet bude udělen za minimální 75% účast na cvičeních, v rámci kterých probíhá prezentace praktických výsledků v jednotlivých tématických okruzích. Na cvičeních se očekává aktivní zapojení studentů do diskuse jak nad vlastními prezentovanými výsledky, tak i nad vhodností použití jednotlivých geofyzikálních metod, či jejich kombinací. Při neomluvené neúčasti, která přesáhne 25%, je možné zápočet získat po odevzdání seminární práce zpracované studentem na zadané téma.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Syllabus -
Syllabus
The topics listed below represent the general framework of the course. The actual composition of lectures may vary between academic years depending on current topics and, in particular, on the availability of external experts from both academic and applied practice. A substantial part of the course is delivered through specialist lectures focusing on particular geophysical methods, their fields of application, and examples from real-world survey and research practice. This approach also reflects the established format of the course, which involves experts from academic institutions as well as geophysical and geotechnical companies.
General Thematic Areas:
1. Structural and tectonic geology – applications of geophysical methods to the investigation of faults and fault zones, tectonic structures and their kinematics, studies of active faults and examples ranging from regional-scale surveys to detailed palaeoseismological investigations.
2. Natural resources and mineral exploration – use of geophysical methods for the detection, exploration and characterisation of mineral deposits.
3. Geomorphology and Quaternary geology – use of geophysical methods to investigate landforms and their genesis, Quaternary sediments, sedimentary accumulations, buried surfaces and bedrock topography; geophysical investigation of sedimentary infill and the morphology of the bottoms of water bodies and river channels.
4. Slope deformations and slope stability – geophysical investigation of landslides and other types of slope deformation; delineation of deformation geometry, shear zones, characteristics of the rock and soil environment, and conditions affecting slope stability.
5. Engineering and geotechnical geophysics – investigation of foundation conditions, stability of the ground and slopes, thickness and character of superficial deposits and made ground, weathering and disruption of rock masses; applications in foundation engineering, investigation of structures and linear infrastructure; corrosion surveys.
6. Detection and characterisation of subsurface cavities – geophysical investigation of natural and anthropogenic cavities (caverns), particularly caves, mine workings, old cellars and underground spaces, suffosion cavities, open tesion cracks, zones of disruption, etc.
7. Hydrogeophysics – use of geophysical methods in hydrogeological investigations; detection and characterisation of aquifers and aquitards, water-bearing structures, groundwater levels and preferential flow paths; use of borehole logging methods in hydrogeological investigations and borehole characterisation.
8. Geophysics in water management – geophysical investigation of dams, embankments and other hydraulic structures; characterisation of their construction and foundation conditions, detection of defects and seepage pathways, control surveys and monitoring; investigation of the extent and thickness of sedimentary infill in reservoirs and river channels, including estimation of sediment volumes and assessment of the effects of sedimentation on the capacity of hydraulic structures and watercourses; specific aspects of geophysical surveys on water bodies and rivers.
9. Environmental geophysics – investigation of landfills, legacy environmental burdens and contaminated sites; detection and monitoring of leakage and seepage from embankments, landfills and other anthropogenic structures; environmental geophysical monitoring.
10. Mining geophysics, underground construction and deep subsurface storage structures – geophysical investigations in mines and underground workings, investigation of rock masses, fault and fracture zones and cavities; applications during excavation, operation and monitoring of underground structures; applications in the investigation and monitoring of deep geological repositories for radioactive waste and underground gas storage facilities.
11. Archaeogeophysics and other specialised applications – non-destructive investigation of archaeological sites and anthropogenic structures; examples of geophysical applications in other fields, including agriculture, forestry, agroferestry and forensic investigations.
12. Applications of selected geophysical methods – practical applications of electrical and electromagnetic methods, ground-penetrating radar, seismic methods, gravimetry, magnetometry, radiometry, magnetotellurics and borehole logging in different types of geoscientific and applied problems.
13. Geophysical monitoring – repeated and long-term geophysical measurements, time-lapse geophysics, monitoring of dynamic changes in the subsurface, and examples of electrical resistivity and other types of geophysical monitoring.
14. Design and implementation of geophysical surveys – definition of survey objectives, selection of appropriate methods and their combinations, design of survey methodology and acquisition geometry; integration of geophysical results with geological, engineering-geological, hydrogeological and other data.
15. Pitfalls in the interpretation of geophysical surveys – non-uniqueness of geophysical interpretation, resolution and limitations of individual methods, effects of acquisition methodology and data processing on the resulting model; errors and interpretation artefacts; examples of problematic and erroneous interpretations and their subsequent reinterpretation.
16. Applied geophysics in professional and commercial practice – organisation and implementation of geophysical surveys in practice, technical and economic aspects of geophysical work, commissioning and evaluation of surveys; the legislative framework governing geophysical and geological surveys, professional competence requirements, and responsibility in conducting and interpreting geophysical investigations.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Uvedené tematické okruhy představují rámcovou náplň předmětu. Konkrétní skladba přednášek se může v jednotlivých akademických letech měnit v závislosti na aktuálních tématech a zejména na možnostech zapojení externích odborníků z akademické i aplikační praxe. Významná část výuky je realizována formou odborných přednášek specialistů zaměřených na konkrétní geofyzikální metody, oblasti jejich aplikace a příklady z reálné průzkumné a výzkumné praxe. Toto pojetí odpovídá i dosavadní realizaci předmětu, na jehož výuce se podílejí odborníci z akademických institucí i geofyzikálních a geotechnických firem.
Rámcové tematické okruhy:
1. Strukturní a tektonická geologie – aplikace geofyzikálních metod při výzkumu zlomů a zlomových zón, tektonických struktur a jejich geometrie; studium aktivních zlomů a příklady aplikací od regionálního průzkumu po detailní paleoseismologický výzkum.
2. Ložisková geologie a průzkum nerostných surovin – využití geofyzikálních metod při vyhledávání, průzkumu a charakterizaci ložisek nerostných surovin.
3. Geomorfologie a kvartérní geologie – využití geofyzikálních metod při studiu tvarů reliéfu a jejich vývoje (geneze), kvartérních sedimentů, sedimentárních akumulací, pohřbených povrchů a reliéfu skalního podloží; geofyzikální průzkum sedimentárních výplní a morfologie dna vodních ploch a toků.
4. Svahové deformace a stabilita svahů – geofyzikální průzkum sesuvů a dalších typů svahových deformací; vymezení geometrie deformací, smykových zón, charakteru horninového prostředí a podmínek ovlivňujících stabilitu svahů.
5. Inženýrská a geotechnická geofyzika – průzkum základových poměrů, stability podloží a svahů, mocnosti a charakteru pokryvných útvarů a navážek, zvětrání a porušení horninového masivu; aplikace při zakládání staveb, průzkumu stavebních konstrukcí a liniových staveb; korozní průzkum.
6. Vyhledávání a charakterizace podzemních dutin – geofyzikální průzkum přírodních i antropogenních dutin, zejména jeskyní, důlních děl, starých sklepů a podzemních prostor, sufozních kaveren, otevřených tahových trhlin, zón porušení aj.
7. Hydrogeofyzika – využití geofyzikálních metod v hydrogeologickém průzkumu; vyhledávání a charakterizace kolektorů a izolátorů, zvodněných struktur, hladiny podzemní vody a preferenčních cest proudění; využití karotážních metod při hydrogeologickém průzkumu a charakterizaci vrtů.
8. Geofyzika ve vodním hospodářství – geofyzikální průzkum přehrad, hrází a dalších vodohospodářských staveb; charakterizace jejich konstrukce a podloží, vyhledávání poruch a průsakových cest, kontrolní měření a monitoring; průzkum rozsahu a mocnosti sedimentárních výplní vodních nádrží a říčních koryt, včetně stanovení jejich objemu a posouzení vlivu sedimentace na kapacitu vodohospodářských objektů a toků; specifika geofyzikálních měření na vodních plochách a tocích.
9. Environmentální geofyzika – průzkum skládek, starých ekologických zátěží a kontaminovaných území; lokalizace a sledování úniků a průsaků z hrází, skládek a dalších antropogenních objektů; environmentální geofyzikální monitoring.
10. Důlní geofyzika, podzemní stavitelství a hlubinné úložné struktury – geofyzikální průzkum v důlních a podzemních dílech, průzkum horninového masivu, poruchových zón a dutin; využití geofyziky při ražbě, provozu a monitoringu podzemních staveb; aplikace při průzkumu a monitoringu hlubinných úložišť radioaktivních odpadů a podzemních zásobníků plynu (PZP).
11. Archeogeofyzika a další specifické aplikace – nedestruktivní průzkum archeologických lokalit a antropogenních struktur; příklady využití geofyziky v dalších oborech, např. v zemědělství, lesnictví nebo forenzním průzkumu.
12. Aplikace vybraných geofyzikálních metod – praktické možnosti využití elektrických a elektromagnetických metod, georadaru, seismických metod, gravimetrie, magnetometrie, radiometrie, magnetoteluriky a karotážních metod při řešení různých typů geovědních a aplikovaných úloh.
13. Geofyzikální monitoring – opakovaná a dlouhodobá geofyzikální měření, časosběrná geofyzika, sledování dynamických změn horninového prostředí a příklady aplikací geoelektrického a dalších typů geofyzikálního monitoringu.
14. Návrh a realizace geofyzikálního průzkumu – formulace cíle průzkumu, výběr vhodných metod a jejich kombinací, návrh metodiky a geometrie měření; možnosti propojení geofyzikálních výsledků s geologickými, inženýrskogeologickými, hydrogeologickými a dalšími daty.
15. Úskalí interpretace geofyzikálního průzkumu – nejednoznačnost geofyzikální interpretace, rozlišovací schopnost a limity jednotlivých metod, vliv metodiky měření a zpracování dat na výsledný model; chyby a interpretační artefakty; příklady problematických a chybných interpretací a jejich následné reinterpretace.
16. Užitá geofyzika v odborné a komerční praxi – organizace a realizace geofyzikálního průzkumu v praxi, technické a ekonomické aspekty geofyzikálních prací, zadávání a vyhodnocování průzkumu; legislativní rámec geofyzikálního a geologického průzkumu, odborná způsobilost a odpovědnost při provádění a vyhodnocování geofyzikálních prací.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Learning outcomes -
Learning Outcomes
Upon successful completion of the course, the student will be able to:
1. Knowledge
Explain the possibilities, limitations, and application potential of individual geophysical methods in economic geology, structural geology, geological mapping, hydrogeology, engineering geology, and archaeology.
Describe modern geophysical approaches and methodologies used in the exploration and investigation of hydrocarbon, metallic, and non-metallic mineral resources.
Characterise the principles of monitoring human activities in the geological environment and methodological approaches to solving specific and non-standard geophysical problems.
2. Skills
Design an optimal combination of geophysical methods for a specific practical task in mineral exploration, engineering geology, hydrogeology, or environmental investigations.
Perform comprehensive (integrated) interpretation of different types of geophysical data using practical examples and real-world case studies.
Apply advanced processing approaches to specific structural-geological and mineral exploration problems.
3. General Competencies
Independently develop a geophysical survey strategy for solving complex research and industrial problems.
Critically evaluate and synthesise geophysical results within the broader context of geological, engineering, and environmental sciences.
Justify proposed methodological approaches and interpretation outcomes in professional and interdisciplinary discussions.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
Po úspěšném absolvování předmětu student:
1. Znalosti (Knowledge)
Vysvětlí možnosti, limity a aplikační potenciál jednotlivých geofyzikálních metod v ložiskové geologii, strukturní geologii, geologickém mapování, hydrogeologii, inženýrské geologii a archeologii.
Popíše moderní geofyzikální postupy a metodiky používané při vyhledávání a průzkumu ložisek uhlovodíků, rudních i nerudních surovin.
Charakterizuje principy monitorování lidských aktivit v geologickém prostředí a metodické přístupy k řešení speciálních/nestandardních geofyzikálních úloh.
2. Dovednosti (Skills)
Navrhne optimální kombinaci geofyzikálních metod pro konkrétní praktické zadání (ložiskové, inženýrské, hydrogeologické či enviromentální).
Provádí komplexní (integrovanou) interpretaci různorodých geofyzikálních dat na praktických příkladech a reálných případových studiích.
Aplikuje pokročilé postupy zpracování pro řešení speciálních strukturně-geologických a ložiskových problémů.
3. Obecné způsobilosti a kompetence (Competencies)
Samostatně koncipuje strategii geofyzikálního průzkumu pro řešení komplexních výzkumných i průmyslových úloh.
Kriticky posuzuje a syntetizuje geofyzikální výsledky v širším kontextu geologických, inženýrských a environmentálních věd.
Obhájí navržená metodická řešení a interpretační závěry v odborné i mezioborové diskusi.
Last update: Tábořík Petr, RNDr., Ph.D. (31.08.2026)
