Geofyzikální metody pro každodenní praxi

Geofyzikální pulzní radar

Měření vychází z těchto principů :

v trase geofyzikálního profilu je situován přijímač a vysílač signálu. Jejich vzdálenost a krok měření po profilu závisí na povaze řešeného úkolu (očekávaná hloubka hledaných těles, jejich rozměr apod.). Vysílaný signál přijatý po odrazu od těles v zemi je aparaturou dále zpracováván a je možné jej sledovat na obrazovce připojeného počítače, kde se postupně přímo v terénu vykreslí celý geofyzikální řez po profilu. Naměřená data se pak dále zpracovávají pro zvýraznění hledaných struktur nebo objektů v různých částech řezu, zatímco jiné jsou potlačovány.

Metoda dipólového elektromagnetického profilování (DEMP)

Měření vychází z těchto principů :

používá aktivního zdroje elektromagnetických vln, který vysílá směrovaný signál do země a přijímá jeho odezvu. Tak je možné velmi podrobně a rychle získat snímek fyzikálního stavu horninového masívu a z něj usuzovat na změny litologie hornin, změny vlhkosti, stupeň porušení, přítomnost cizích těles jako jsou inženýrské sítě atd. Dále je možné detekovat kovové předměty, cihelné zdivo a jiné magneticky aktivní materiály.

Metoda vertikálního elektrického sondování (VES)

Měření vychází z těchto principů :

je založena na zjišťování měrného elektrického odporu hornin pomocí stejnosměrného proudu. Ten se do země zavádí párem elektrod a jiným párem elektrod se snímá rozdíl potenciálů. Jelikož hloubka průniku proudu závisí
na vzdálenosti proudových elektrod, je možné jejich po-
stupným vzdalováním získat sondážní křivku, tj. závislost naměřených hodnot měrného elektrického odporu na hloubce. Interpretací série křivek pak získáme řez horni-
novým prostředím. Rozlišení je prováděno na základě rozdílů v měrných odporech; z toho vyplývá, že kromě rozdílů ve složení hornin jsou zjišťovány i rozdíly v jejich fyzikálním stavu. To umožní stanovit mocnosti a hloubky jednotlivých vrstev a jejich horninové složení, ale také rozpukanost hornin, stupeň a hloubku zvětrání, poruchová a zlomová pásma apod.

Sběr geoelektrických dat mnohaelektrodovým systémem (multikabel)

Měření vychází z těchto principů :

není zvláštní metodou, pouze novou organizací terénních prací, která umožňuje získávat data s pod-
statně větší hustotou i kvalitou než u klasických postupů. V podstatě jde o rozmístění desítek nebo i stovek elektrod podél měřené linie se vzájemnou vzdáleností několik metrů. Elektrody jsou propojeny kabelovými sekcemi a celý systém je řízen aparaturou, která podle zadaného schématu postupně spíná jednotlivé elektrody jako proudové a potenční. To umožňuje postupně získat data pro klasické čtyřelektrodové profilování, pro běžné vertikální elektrické sondování i pro méně obvyklá schémata jako je mnohoelektrodové profilování, různé profilové i sondovací kombinace pólů a dipólů atd., to vše naráz při jedné akci sběru dat ( na rozdíl od nutnosti každé schéma znovu opakovaně měřit při klasické organizaci ), tedy daleko rychleji a navíc s podstatně vyšší hustotou a kvalitou, což je dáno malou vzdáleností elektrod a striktně kontrolovanou geometrií měření. To posouvá stejnosměrné geoelektrické metody do zcela nové kvalitativní úrovně. Výsledkem jsou izoohmické i interpretované geoelektrické řezy, tedy údaje jak o rozložení měřených hodnot zdánlivých měrných odporů, tak i o tvaru, rozměrech a hloubkách jednotlivých těles v řezu. Počítačový sběr dat ovšem poskytuje bohaté možnosti pro způsoby zpracování u klasických metod nemyslitelné. Výsledky proto umožňují daleko detailnější studium proměřované oblasti.

Metoda mělké refrakční seismiky

Měření vychází z těchto principů :

v této metodě jde o rozlišení hornin a jejich fyzikál-ního stavu na základě rozdílů v elastických vlastnostech. Konkrétním měřeným parametrem je rychlost šíření podélných seismických vln. Pro malé hloubky je postačující energie signálu získávána opakovanými údery.

Metoda nabitého tělesa (NT)

Metoda vychází z těchto principů :

umožňuje zvýraznit fyzikální pole zkoumaného objektu. Tak je možné studovat jeho rozměr, tvar a elektrickou vodivost, popřípadě zkoumat vodivou souvislost s jinými objekty. Při měření se do zkoumaného objektu zavádí elektrický proud pomocí uzemněné proudové elektrody, přičemž druhá proudová elektroda je umístěna ve velké vzdálenosti mimo proměřovaný prostor. Vlastním měřením se snímá potenciál takto vytvořeného elektrického pole. Velikost potenciálu a tvar izolinií pak umožňují stanovit rozsah a tvar zkoumaného tělesa a jeho spojení s jinými tělesy.
Metoda je použitelná i pro stanovení směru a rychlosti proudění podzemní vody. V tomto případě se proudová elektroda zavádí do vrtu nebo studny pod hladinu vody a pole se zvýrazňuje vodivým značkovačem (roztokem soli apod.). Sleduje se časový postup a směr pohybu tohoto značkovače. Modifikovaná metoda nabitého tělesa se používá pro zjišťování netěsností izolační fólie v podloží skládek odpadu. Zde jsou proudové elektrody umístěny pod tuto fólii a snímá se elektrický potenciál v tělese skládky nad fólií.

Metoda spontánní polarizace

Metoda vychází z těchto principů :

využívá měření přirozených elektrických proudů v zemi, které jsou vyvolány elektrochemickou aktivitou některých minerálů (sulfidy, grafit), což umožňuje výskyt takových minerálů zjistit a mapovat. Další možností je sledování filtračních potenciálů vzniklých při proudění podzemní vody pórovitým horninovým prostředím; tak je možno zjistit směr proudění podzemní vody, místa úniků vody a skryté vývěry. Třetí možností je měření difúzních potenciálů, které se tvoří v místech změn koncentrací půdních roztoků.Stejným způsobem lze měřit také bludné proudy umělého původu, což je významný parametr pro stanovení agresivity prostředí.

Metoda velmi dlouhých vln (VDV)

Metoda vychází z těchto principů :

používá elektromagnetického signálu navigačních vysílačů s frekvencí prvních desítek kHz. Tento signál se šíří na velké vzdálenosti od vysílačů a proniká do horninového masívu do hloubek až kolem sto metrů. Přitom je jeho charakter pozměňo-
ván a ovlivňován geologickými nehomogenitami. Prostřednictvím měření změn signálu je tak možné sledovat i fyzikální a geologické změny v horninovém masívu. Metoda je přednostně používána na sledování geologických zlomů a puklinových pásem.

Metoda odporového profilování (OP)

Metoda vychází z těchto principů :

je založena na zjišťování měrného elektrického odporu hornin pomocí stejnosměrného proudu. Ten se do země zavádí párem elektrod a jiným párem elektrod se snímá rozdíl potenciálů. Oba páry elektrod na profilu udržují stálou vzdálenost, čímž je zajištěn stálý hloubkový dosah měření. Výsledkem je křivka změn měrného odporu po profilu, která ukazuje na změny ve složení a fyzikálním stavu hornin. Ze souboru profilů lze mapovat rozšíření jednotlivých hornin v ploše, poruchová a zlomová pásma apod.

Magnetometrie

Metoda vychází z těchto principů :

je měřením absolutních hodnot intenzity magnetického pole Země. Změny intenzity pole se využívají k detekci objektů s ano-
málními magnetickými vlastnostmi. Jedná se o bazické horninové typy a o některé typy zrudnění, a také o železné předměty, cihly, keramiku apod. To umožňuje využívat magnetometrická měření také při pyrotechnickém průzkumu pro detekci nevybuchlé munice, pokud má železný plášť nebo jinou součást. Lze také detekovat části zdiva, pece, ohniště atd.

ZDROJ: www.kcas.cz