Introduction to geophysical methods in relation to geological applications. Basics of gravimetry, geomagnetics, electrical and electromagnetic methods, radiometry, applied seismology and well logging. Interpretation and application of the geophysical methods in real geological, hydrological, engineering and environmental projects.
Last update: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (10.11.2006)
teoretická a aplikovaná geofyzika, fyzikální vlastnosti hornin, geofyzikální metody (gravimetrie, magnetika, geotermika, geoelektrika, seismika, radiometrie, karotáž), způsoby interpetace naměřených dat, aplikace v geologiii, archeologii a životním prostředí
Literature -
Last update: Mgr. Zdeňka Sedláčková (13.02.2013)
Reynolds, J.M. (2011): An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. Second edition. John Wiley & sons, Ltd.
Kearey, P., Brooks, M. and Hill I. (2009): An Introduction to Geophysical Exploration. Blackwell Science Ltd.
Mussett, A.E and Khan, M.A. (2000): Looking into the Earth: An Introduction to Geological Geophysics. Cambridge University Press.
Last update: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (10.11.2006)
Gruntorád, J., ed. (1985): Principy metod užité geofyziky (Principles of Applied Geophysics Methods), SNTL, Prague.
Brooks, M. (1991): An Introduction to Geophysical Exploration, Oxford, Blackwel Sci, Publ.
Mareš, S., ed. (1984): Introduction to Applied Geophysics, SNTL, Prague.
Robinson, E.S. and Coruh, C. (1988): Basic Exploration Geophysics, New York, John Viley and Sons.
Requirements to the exam -
Last update: Mgr. Martin Mazanec (08.01.2019)
80 % presence + micro-project Examination written
Last update: Mgr. Martin Mazanec (08.01.2019)
Zápočet bude udělen za minimálně 80% účast + mikroprojekt. Zkouška je písemná.
Syllabus -
Last update: Mgr. Zdeňka Sedláčková (13.02.2013)
Lectures:
• Introduction: Definition, history of geophysics. Physical properties of geological environment, relation to geological structures. Overview of geophysical methods. Geophysical survey lifecycle. Scaling of geophysical projects. Application of geophysical methods in geological and engineering practice.
• Gravity methods: Overview of potential field methods physical background, gravity units, densities of rocks. Measuring gravity, gravimeters, survey planning and data acquisition, data reductions. Gravity modelling and inversion.
• Geomagnetic methods: Magnetic units, Earth’s magnetic field, magnetic properties of rocks. Magnetometers, magnetic surveying. Magnetic modelling, transformations.
• Resistivity methods: Overview of physical background. Resistivity profiling, array scanning, vertical electric sounding. Qualitative and quantitative interpretation, inversion, deconvolution.
• Electromagnetic methods: Principles, types of EM systems. Continuous-wave and time-domain EM systems. VLF methods. Magnetotelluric method. Ground-Penetrating radar.
• Radiometric methods: Natural radiation overview. Radioactivity of rocks. Data acquisition, types of detectors, data corrections.
• Seismic refraction and reflection methods: Seismic waves propagation, elastic parameters of rocks. Principles of refraction and reflection surveying. Data acquisition methods, seismic sources, geophones, hydrophones, seismographs. Data processing and interpretation.
• Well logging methods: Overview of the logging methods, specifics of the borehole environment. Logging equipment. Tomography methods.
Exercises:
• Brief examples of processing of selected geophysical data from real projects.
• Interpretation of results of geophysical prospection in real case histories examples.
• Micro-project of the student’s choice.
Last update: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (10.11.2006)
Úvodní přednáška: Vztah užité geofyziky k ostatním vedám, obory a historie užité geofyziky. Gravimetrie:Hustota hornin, tíhové pole Země, gravitační síla, intenzita gravitačního pole, setrvačné zrychlení, měření tíže, přístroje na měření tíže, tíhové anomálie, kvalitativní a kvantitativní interpretace tíhových anomálií,gravimetrické mapy, použití gravimetrie. Magnetometrie: Magnetické pole, intenzita magnetického pole, magnetická indukce, remanentní a indukovaná magnetizace, magnetické vlastnosti hornin a minerálů, přístroje na měření susceptibility a remanentní magnetizace hornin, magnetické pole Země, kvalitativní a kvantitativní interpretace magnetických anomálií, geomagnetické mapy, použití magnetometrie. Geoelektrické metody: Elektrické vlastnosti hornin, měrný odpor hornin (pásová teorie), permitivita a polarizovatelnost hornin, odporové profilování, vertikální elektrické sondování, dipolové elektromagnetické profilování, metoda velmi dlouhých vln, nabitého telesa, spontánní polarizace, vyzvané polarizace, přechodových jevů, georadar, magnetotelurické pole, magnetotelurické metody, použití geoelektrických metod. Radionuklidové metody: Radiometrické metody, zákon radioaktivního rozpadu, poločas rozpadu, rozpadové řady, druhy radioaktivního záření, jednotky radioaktivity užívané v geofyzice, veličiny užívané v geologii, detektory jaderného záření, radiometrické přístroje, měření uhrnné aktivity gama, spektrometrie gama, cejchování gamaspektrometru, mapa radioaktivity ČR, emanometrie, metody měření emanací, cejchování emanometru, stanovení radonového rizika, použití radiometrických metod, metody jaderné geofyziky, metoda gama-gama, rentgenfluorescencní metoda, metoda neutron-neutron. Seismické metody: Vymezení metody, zákon šíření elastických vln, vlastnosti elastických vln, Youngův modul, Poissonovo číslo, podélné a příčné vlny, zápis a profil seismické vlny, paprskový diagram, hodochrony, Huyghens - Fresneluv princip, Fermatuv princip, princip superpozice, rychlost šíření seismických vln v horninách, druhy seismických vln, seismické aparatury, reflexní seismika, metoda SRB, časové řezy a jejich zpracování, refrakční seismika, použití seismických metod. Karotáž: Charakteristika karotážních merení, vliv vrtu na měřené veličiny, karotážní souprava, elektrické metody - metoda vlastních potenciálu SP, metoda elektrodových potenciálu, odporová karotáž, laterolog, boční elektrické sondování, indukční karotáž, mikrokarotáž, metody jaderné karotáže - gama karotáž, spektrální gama karotáž, gama-gama karotáž, neutron-neutron karotáž, neutron-gama karotáž, rentgenfluorescencní karotáž, magnetická karotáž, akustická karotáž, kavernometrie, inklinometrie, stratametrie, termometrie, rezistivimetrie, fotometrie, použití karotážních metod. Použití geofyzikálních metod: Použití geofyzikálních metod pri řešení hlubinné stavby, pri naftovém průzkumu, pri geologickém mapování, zjišťování tektoniky, použití geof. metod v rudní prospekci, při vyhledávání akumulací zlata, geofyzikální průzkum sedimentárních pánví, geof. průzkum pri řešení hydrogeologických a inženýrskogeologických problémů, průzkum radioaktivních surovin, stanovení radioaktivity nerostných surovin a stavebních materiálů, stanovení radonového rizika z geologického podloží, geof. metody pri zakládání a průzkumu skládek, sledování podzemních dutin geof. metodami, použití geofyzikálních metod v archeologii, sledování kontaminace hornin geof. metodami.
Sylabus cvicení uzitá geofyzika: Obecná část: "Velká" a užitá geofyzika, aplikační oblasti (strukturní geologie, ložisková geologie, hydrogeologie a inženýrská geologie, ekologie, archeologie), formy uplatnění geofyziky, geologické a geofyzikální nehomogenity, přímá a obrácená uloha v geofyzice. Měřítko geofyzikálních prací, volba a realizace sítě měření, geofyzikální průzkum - strategie, komplexnost, etapovitost, efektivnost, princip volby metod a metodika měření. Kvalitativní a kvantitativní interpretace geofyzikálních dat, přesnost měření, chyba měření, klasické a současné metody interpretace geofyzikálních měření (modelování, interaktivní postupy na PC). Praktická část: Gravimetrie - přímá uloha, magnetometrie - zpracování terénních dat, konstrukce mapy profilů a izolinií, grafická interpretace anomálií, geoelektrika - výpočet a konstukce sondážních křivek VES, kvantitativní interpretace křivek VES na PC, zadání miniprojektu, radiometrie - gamaspektrometrie, výpočet koncentrací K, U Th z naměřených dat, seismika - metoda odražených vln: konstrukce hodochron a rovinného seismického rozhraní, seismika - metoda lomených vln: konstrukce hodochron, výpočet rychlosti seismických vln, konstrukce rovinného seismického rozhraní, miniprojekt - specifikace, diskuse k aplikacím geofyzikálních metod v geologických vědách.
