• Geofizyka i jej rola w naukach o Ziemi –

wprowadzenie

• Własności fizyczne minerałów i skał

• Przegląd metod geofizycznych

• Grawimetria

• Metody sejsmiczne

• Magnetyka

• Metody geoelektryczne

• Metody geoelektryczne oparte są na detekcji skał

i

innych

obiektów

znajdujących

się

pod

powierzchnią gruntu charakteryzujących się
właściwościami elektrycznymi odmiennymi od
właściwości ich otoczenia

• W odróżnieniu od innych metod geofizycznych

opartych w zasadzie na zróżnicowaniu jednego
parametry fizycznego, metody geoelektryczne
mogą opierać się na zróżnicowaniu jednego z
trzech podstawowych parametrów:

 oporu właściwego

 przenikalności elektrycznej

 przenikalności magnetycznej

• Czwartym parametrem, zależnym od trzech

poprzednich ale mającym duże znaczenie w
badaniach geofizycznych, jest:

 zdolność do polaryzacji

Stosunkowo często możliwe jest prowadzenie badań

geoelektrycznych opartych na polaryzacji nawet w
sytuacji, gdy badany górotwór nie wykazuje
zróżnicowania co do trzech podstawowych
parametrów

geoelektrycznych

wymienionych

poprzednio.

WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNE

• Przewodność elektryczna skał - zdolność do

przewodzenia prądu elektrycznego

• Oporność skał

– odwrotność przewodności

WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNE

W związku z częstą obecnością wody w skałach (co

jest

pochodną

ich

porowatości)

własności

elektryczne

skał

zależą

tak

od

własności

elektrycznych minerałów tworzących skał jak i od
zawartości roztworów wodnych, w szczególności
od:

• procentowej zawartości roztworów wodnych

• składu chemicznego roztworów wodnych

• stężenia roztworów wodnych

• temperatury roztworów wodnych

WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNE

Stała dielektryczna (

przenikalność elektryczna

) skał

określa charakter rozchodzenia się w skałach pól
zmiennych,

przede

wszystkim

pól

elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości.

WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNE

• Potencjały polaryzacji wzbudzonej

są wtórnymi

potencjałami, które obserwuje się w wyniku
polaryzacji skał w polu elektrycznym i po
wyłączeniu prądu zasilania.

• Potencjały te związane są z powstawaniem w skale

zjawisk elektrochemicznych malejących w czasie.

Podział metod geoelektrycznych:

1. Metody

pól

naturalnych

,

samoistnie

powstających w przyrodzie bez ingerencji
człowieka

2. Metody pól sztucznych

, wytwarzanych przez

człowieka

Podział metod geoelektrycznych:

1. Metody geoelektryczne służące do badań

strukturalnych – określania geometrii górotworu,
lokalizacji głównych granic geologicznych,
bloków tektonicznych, itd.

2. Metody geoelektryczne służące do badań

kruszcowo-rudnych – detekcja koncentracji
nagromadzeń mineralnych

3. Metody geoelektryczne służące do badań

litologiczno-facjalnych – detekcja zmian w
obrębie skał osadowych

4. Metody geoelektryczne służące do badań

inżyniersko-hydrogeologicznych

5. Metody geoelektryczne służące do badań

związanych z ochroną środowiska

Podział metod geoelektrycznych:

1. Metody potencjałów naturalnych

2. Metody opornościowe

3. Metody polaryzacji wzbudzonej

4. Metody elektromagnetyczne

5. Metoda georadarowa

•

Podstawową powierzchnią pomiarową dla badań
geoelektrycznych jest powierzchnia Ziemi

•

Badania geoelektryczne prowadzone mogą być
również:

 na dnach zbiorników wodnych

 w jaskiniach

 w wyrobiskach górniczych

 z samolotów i helikopterów

•

Metodykę pomiarów geoelektrycznych (układ
profili pomiarowych) projektujemy w tan sposób
by w przyjętej skali badań zapewniała
dostateczną ilość punktów pomiarowych dla
opracowania wiarygodnych map i przekrojów

•

Przy wykonywaniu pomiarów wymagane jest,
aby najmniejsza interesująca nas anomalia była
zarejestrowana w poprzek rozciągłości co
najmniej 2 – 3 punktami pomiarowymi, a wzdłuż
rozciągłości przecięta co najmniej 2-3 profilami
pomiarowymi

•

O ile to możliwe to profile pomiarowe powinny
być zorientowane prostopadle do rozciągłości
badanego obiektu

•

Najogólniej mówiąc, aparatura do badań
geoelektrycznych składa się z trzech głównych
elementów:

 aparatura pomiarowa (bardzo czułe mierniki

napięcia i natężenia prądu, z cyfrowym zapisem
danych)

 źródła

prądu

elektrycznego

lub

fal

elektromagnetycznych

 elektrody i anteny

•

W efekcie realizacji badań geoelektrycznych i
cyfrowego przetworzenia danych otrzymujemy
przekroje i mapy, obrazujące rozkład danego
parametru elektrycznego w przestrzeni

Podział metod geoelektrycznych:

1. Metody potencjałów naturalnych

2. Metody opornościowe

3. Metody polaryzacji wzbudzonej

4. Metody elektromagnetyczne

5. Metoda georadarowa