Geo­fi­zyka

Geo­fi­zyka sta­nowi obec­nie powszech­nie sto­so­waną metodę nie­in­wa­zyj­nego, cią­głego, pomiaru i obra­zo­wa­nia bada­nego ośrodka. Czę­sto sta­nowi uzu­peł­nie­nie innych badan geo­lo­gicz­nych lub wyłączną moż­liwą metodę, np. w przy­padku braku moż­li­wo­ści wyko­na­nia odwier­tów czy odkry­wek.

Posze­rza­jąc swoja ofertę i wpi­su­jąc się w misję firmy, jaką jest kom­plek­so­wość usług geo­lo­gicz­nych, ofe­ru­jemy Pań­stwu wyko­na­nie pomia­rów geo­fi­zycz­nych z wyko­rzy­sta­niem metody:

• elek­tro­opo­ro­wej
• elek­tro­ma­gne­tycz­nej
• geo­ra­da­ro­wej

GGS-Projekt dys­po­nuje upraw­nie­niami, wie­dzą, doświad­cze­niem oraz spe­cja­li­stycz­nym sprzę­tem umoż­li­wia­ją­cym wyko­na­nie badań i pomia­rów w powyż­szych zakre­sie. Efek­tem reali­za­cji powie­rzo­nego zada­nia będzie otrzy­ma­nie przez Pań­stwa goto­wej inter­pre­ta­cji w for­mie opra­co­wa­nia mery­to­rycz­nego zobra­zo­wa­nego w for­mie gra­ficz­nej (mapy, prze­kroje). Zapra­szamy do współ­pracy…

Metody wyko­rzy­stu­jemy m.in. przy wyko­ny­wa­niu zle­ceń doty­czą­cych:

• roz­po­zna­wa­nie płyt­kiej budowy geo­lo­gicz­nej do głę­bo­ko­ści kil­ku­dzie­się­ciu metrów, w tym
ana­lizy lito­lo­giczne i stra­ty­gra­ficzne,
• wykry­wa­nia pustek, nie­cią­gło­ści, stref osła­bie­nia masy­wów skal­nych na obsza­rach
eks­plo­ata­cji gór­ni­czej, w tym wykry­wa­nie zapa­dlisk i osia­dań
• roz­po­zna­nia meto­dami geo­fi­zycz­nymi dróg migra­cji zanie­czysz­czeń w ośrodku
geo­lo­gicz­nym,
• bada­nia tere­nów ska­żo­nych i prze­my­sło­wych,
• roz­po­zna­wa­nia budowy oraz stanu m.in. pod­to­rza kole­jo­wego i jego pod­łoża, infra­struk­tury
komu­ni­ka­cyj­nej jak drogi, auto­strady, obwod­nice itp.
• poszu­ki­wa­nia i roz­po­zna­wa­nia złóż surow­ców mine­ral­nych,
• wspar­cia prac arche­olo­gicz­nych.

 

 

Kluczowe zagadnienia związane z geofizyką

Na czym polega metoda elek­tro­opo­rowa?

Metoda elek­tro­opo­rowa pozwala ona okre­ślić roz­kład opor­no­ści skał w ośrodku geo­lo­gicz­nym do okre­ślo­nej głę­bo­ko­ści. Opiera się na stan­dar­do­wych warian­tach badań elek­tro­opo­ro­wych – pro­fi­lo­wa­niach i son­do­wa­niach opor­no­ści. W oby­dwu przy­pad­kach wiel­ko­ścią bez­po­śred­nio mie­rzoną w tere­nie jest opór elek­tryczny R:

                                                                R = ∆U/I

który jest pro­por­cjo­nalny do opor­no­ści elek­trycz­nej ρ:

                                                                ρ = kR [Ωm]

gdzie: k – współ­czyn­nik zależny od geo­me­trycz­nego układu pomia­ro­wego [m]

ΔU – róż­nica poten­cja­łów [V]

I – natę­że­nie prądu [A]

W meto­dzie obra­zo­wa­nia oporu sys­tem pomia­rowy składa się z okre­ślo­nej liczby elek­trod, sta­bi­li­zo­wa­nych wzdłuż pro­filu pomia­ro­wego w sta­łej odle­gło­ści od sie­bie. Bada­nia pole­gają na wyko­na­niu poje­dyn­czych pomia­rów opor­no­ści pozor­nej „chwi­lo­wym sta­łym” ukła­dem pomia­ro­wym wzdłuż całego pro­filu pomia­ro­wego. Następ­nie, auto­ma­tycz­nie, w kolej­nych sekwen­cjach nastę­puje zwięk­sza­nie roz­stawu reali­zo­wane poprzez wybór elek­trod odda­lo­nych od sie­bie o wie­lo­krot­no­ści odstępu i kolejne powta­rza­nie pomiaru wzdłuż całego pro­filu. Z uwagi na spo­sób pomiaru, metoda obra­zo­wa­nia opor­no­ści sta­nowi swego rodzaju połą­cze­nie kla­sycz­nych metod elek­tro­opo­ro­wych – pro­fi­lo­wa­nia opor­no­ści (ze względu na prze­miesz­cza­nie sta­łego układu pomia­ro­wego wzdłuż pro­filu) i son­do­wa­nia opor­no­ści (ze względu na suk­ce­sywny wzrost głę­bo­ko­ści przy zwięk­sza­niu roz­stawu w kolej­nej sekwen­cji). Prze­strzenny roz­kład pomie­rzo­nych war­to­ści opor­no­ści pozor­nej ρa jest o wiele bar­dziej rów­no­mierny niż w przy­padku kla­sycz­nych metod elek­tro­opo­ro­wych. Liczba moż­li­wych do zare­je­stro­wa­nia pomia­rów jest bar­dzo duża, wie­lo­krot­nie więk­sza niż w przy­padku metod kla­sycz­nych i może docho­dzić nawet do kilku tysięcy.

W ten spo­sób pod wzglę­dem roz­kładu opor­no­ści opi­sany zostaje ośro­dek ogra­ni­czony od góry powierzch­nią terenu, od dołu głę­bo­ko­ścią pene­tra­cji dla mak­sy­mal­nych war­to­ści roz­stawu elek­trod, a z boków skraj­nymi poło­że­niami „chwi­lo­wych ukła­dów pomia­ro­wych”. Dla­tego pomiary takie nazy­wane są pomia­rami 2D. W wyniku inwer­sji danych pomia­ro­wych uzy­skuje się prze­krój elek­tro­opo­rowy bez­po­śred­nio pod bada­nym pro­fi­lem, który obra­zuje zmiany opor­no­ści ρ w funk­cji głę­bo­ko­ści z, a kolory odzwier­cie­dlają war­to­ści opor­no­ści.

Na czym polega metoda elek­tro­ma­gne­tyczna?

Zasada dzia­ła­nia metody elek­tro­ma­gne­tycz­nej polega na wzbu­dze­niu przez nadaj­nik pier­wot­nego pola elek­tro­ma­gne­tycz­nego. Gene­ro­wane jest wtórne pole elek­tro­ma­gne­tyczne w bada­nym ośrodku, które jest pro­por­cjo­nalne do prze­wod­nic­twa ośrodka. Pole magne­tyczne ulega zmia­nom w zależ­no­ści od ośrodka badań – woda, zanie­czysz­cze­nia, przed­mioty meta­lowe, lito­lo­gia grun­tów. Bada­nia takie wyko­ny­wane są z wyko­rzy­sta­niem tzw. kon­duk­to­me­trów, które pozwa­lają na pomiary bez uży­cia elek­trod i bez kon­taktu z grun­tem, jak w meto­dzie elek­tro­opo­ro­wej. Pod­czas pomia­rów mie­rzone są: pozorna prze­wod­ność elek­tryczna (mS/m) oraz pomiar skła­do­wej rze­czy­wi­stej tzw. “In-phase” (ppt). Efek­tem prac pomia­ro­wych jest mapa powierzch­niowa prze­wod­no­ści ośrod­ków z zazna­czo­nymi ano­ma­liami.

 

 

Na czym polega metoda geo­ra­da­rowa?

Zasada dzia­ła­nia metody geo­ra­da­ro­wej polega na gene­ro­wa­niu fali elek­tro­ma­gne­tycz­nej, która wysy­łana jest do bada­nego ośrodka grun­to­wego. Sygnał wysy­łany jest z anteny nadaw­czej, która gene­ruje sygnał o zada­nej czę­sto­tli­wo­ści. Gene­ro­wana fala napo­ty­ka­jąc na różne nie­jed­no­rod­no­ści, infra­struk­turę ulega roz­pro­sze­niu, czyli dyfrak­cji. Obie anteny pod­łą­czone są do jed­nostki cen­tral­nej, która zarzą­dza gene­ro­wa­niem fali i jej odbitą reje­stra­cją cyfrową.

Wzbu­dze­nie geo­ra­daru nastę­puje poprzez urzą­dze­nie mier­ni­cze zamon­to­wane na kół­kach, które pod­czas poru­sza­nia się wzdłuż pro­filu zapi­suje kolejne sygnały, które zesta­wione ze sobą two­rzą głę­bo­ko­ściowy prze­krój geo­ra­da­rowy, zwany rada­ro­gra­mem. Uzy­skane dane geo­ra­da­rowe z prac polo­wych wyma­gają prze­twa­rza­nia geo­fi­zycz­nego. Odbywa się to za pomocą spe­cja­li­stycz­nego opro­gra­mo­wa­nia geo­fi­zycz­nego. Usuwa się zakłó­ce­nia powstałe od obiek­tów poło­żo­nych w bli­skim sąsiedz­twie wyko­ny­wa­nego pomiaru. Sygnał pod­da­wany jest kilku fil­tra­cjom oraz pro­ce­du­rze wyostrze­nia ampli­tudy. Na końcu sygnał pod­da­wany jest trans­for­ma­cji z domeny cza­so­wej w domenę głę­bo­ko­ściową. Prze­two­rzony prze­krój geo­ra­da­rowy pod­lega inter­pre­ta­cji geo­lo­gicz­nej i geo­lo­giczno– inżynierskiej,w zależ­no­ści od bada­nego zagad­nie­nia.