background image

 

 

PODZIAŁ METOD 

PODZIAŁ METOD 

GEOELEKTRYCZNYCH

GEOELEKTRYCZNYCH

  

Podział według pochodzenia źródła pola elektrycznego:

Metody naturalnych pól elektrycznych
Metody sztucznych pól elektrycznych

 Według charakteru źródła pola elektrycznego wydziela się:

Metody prądu stałego ( f = 0 Hz)
Metody prądów harmonicznie zmiennych:

      

Niskoczęstotliwościowe, gdy – 0,01 Hz << f << 100 Hz

      Średnioczęstotliwościowe, gdy – 100Hz < f < 10

4

 Hz

      Wysokoczęstotliwościowe – radiofalowe, gdy 10

4

 Hz < f << 10

7

 Hz

Metody prądów impulsowych

 Według umiejscowienia układu pomiarowego wydziela się :

Metody naziemne
Metody podziemne
Metody lotnicze
Metody morskie

Według związku parametrów fizycznych skał z polem elektrycznym 

lub elektromagnetycznym wydziela się:

Metody wykorzystujące zdolność skał do tworzenia własnych źródeł pola 
elektrycznego
Metody wykorzystujące zróżnicowanie oporności skał w polu prądu stałego
Metody wykorzystujące zróżnicowanie parametrów elektrycznych skał w 
zmiennym polu elektromagnetycznym

background image

 

 

FIZYCZNE PODSTAWY ZASTOSOWANIA 

FIZYCZNE PODSTAWY ZASTOSOWANIA 

METOD GEOELEKTRYCZNYCH

METOD GEOELEKTRYCZNYCH

Opór elektryczny danego bloku włączanego do obwodu prądu elektrycznego określa
się zależnością OHMA:

    Postać różniczkowa prawa OHMA

background image

 

 

WŁASNOSCI ELEKTRYCZNE SKAŁ

WŁASNOSCI ELEKTRYCZNE SKAŁ

 

 

 

          

          

Oporność właściwa

Oporność właściwa

       

       Przenikalność elektryczna

Przenikalność elektryczna

       

       Przenikalność 

Przenikalność 

magnetyczna

magnetyczna

background image

 

 

OPORNOŚĆ

OPORNOŚĆ

 

 

WŁAŚCIWA

WŁAŚCIWA

Jeżeli założymy : l =1 a =1 b=1,czyli objętość bloku równą 1, 
otrzymamy relację R = 

Oporność właściwa

Oporność właściwa

 skały jest to opór , jaki 

stawia jednostka objętości skały 
przepływającemu przez nią prądowi 
elektrycznemu.

W przypadku niejednorodnej budowy ośrodka geologicznego 
oporność rejestrowana przez układ pomiarowy jest opornością 
uśrednioną ( w sposób trudny albo niemożliwy do opisania ) 
charakteryzującą cały kompleks skalny. W ośrodku 
jednorodnym mierzona oporność pozorna skał jest równa 
oporności właściwej ośrodka skalnego. 

background image

 

 

JEDNOSTKA OPORNOŚCI

JEDNOSTKA OPORNOŚCI

 

• Podstawową jednostką wymiarową 

oporności w metodach geoelektrycznych 
jest 

omometr [Ωm]

• Odwrotna wielkość oporności elektrycznej 

nazywa się przewodnością elektryczną.

 
• Odwrotność jednostki oporności stanowi 

jednostkę przewodności elektrycznej 
zwanej SIMENS [ S ]; δ [S] = 1/ƍ [Ωm] 

-1

background image

 

 

PRZENIKALNOŚĆ ELEKTRYCZNA

PRZENIKALNOŚĆ ELEKTRYCZNA 

MAGNETYCZNA

MAGNETYCZNA

Przenikalność elektryczna

Przenikalność elektryczna

 skały 

charakteryzuje zdolność skały do 
elektrycznego polaryzowania się tj. tworzenia 
własnego pola elektrycznego pod wpływem 
wzbudzającego pola zewnętrznego.

Przenikalność magnetyczna

Przenikalność magnetyczna

 skały 

charakteryzuje zdolność skały do 
magnetycznego polaryzowania się tj. 
tworzenia własnego pola magnetycznego pod 
wpływem wzbudzającego pola zewnętrznego.

     WIELKOŚCI BEZWYMIAROWE

background image

 

 

Metoda naturalnego pola elektrycznego 

PS

• Metoda ta polega na wykorzystaniu 

naturalnej zdolności niektórych skał 
lub procesów geologicznych do 
tworzenia źródeł pola elektrycznego 
w środowisku geologicznym

background image

 

 

Metoda polaryzacji wzbudzonej

Metoda polaryzacji wzbudzonej

• Metoda polega na wykorzystaniu 

zjawiska chwilowej polaryzacji utworów 
skalnych, wywołanej przepływem 
impulsu prądu elektrycznego

W metodzie polaryzacji wzbudzonej (induced polarization – IP method) do odróżniania i 
identyfikacji skał wykorzystywana jest inna własność elektryczna – polaryzowalność 
wzbudzona
 

. Charakteryzuje ona zdolność danego ośrodka skalnego do polaryzowania 

się pod wpływem przepływającego przez ten ośrodek  prądu elektrycznego stałego lub 
zmiennego o małej częstotliwości ( f< 5Hz )..

 

C z a s     [m s ]

    V     [m V ]

  V

o

t

1

V

I P

 = V

IP 

V

o

gdzie:     –   współczynnik polaryzowalności, 

[mV / V ] lub [%],

V

IP

 – napięcie depolaryzacji na „dipolu” MN 

po upływie czasu t

1

 od wyłączenia prądu 

polaryzującego, [mV], 

V

o

 -  napięcie na „dipolu” MN w czasie 

płynięcia prądu polaryzującego, [ V] lub [mV]

        

background image

 

 

Z

X

Y

i³y     m io c e ñ s k ie

g lin y

p ia s k i

z w ie r c ia d ³o   w o d y

BUDOWA GEOLOGICZNA A PRZESTRZENNY 

BUDOWA GEOLOGICZNA A PRZESTRZENNY 

ROZKŁAD 

ROZKŁAD 

WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNYCH W OŚRODKU 

WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNYCH W OŚRODKU 

GEOLOGICZNYM

GEOLOGICZNYM

   Budowę geologiczną (BG) można  rozważać jak przestrzenny rozkład skał:   BG = f ( x, 
y, z)

Z

X

Y

=   8 0 0   o m m  

2

=   1 0 0   o m m

=   1 0   o m m

4

=   3 0   o m m

1

3

 BG ( x, y, z )                                           

 ( x, y, z 

)

BG ( x, y, z )                                          W

fiz.

 ( x, y, 

z )                      

   Budowa geologiczna narzuca przestrzenny rozkład własności fizycznych W

fiz.

ośrodku:

Jedną z własności fizycznych ośrodka geologicznego jest oporność 

elektryczna  

 

background image

 

 

Z

X

Y

i³y     m io c e ñ s k ie

g lin y

p ia s k i

z w ie r c ia d ³o   w o d y

BUDOWA GEOLOGICZNA A PRZESTRZENNY 

BUDOWA GEOLOGICZNA A PRZESTRZENNY 

ROZKŁAD WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNYCH W OŚRODKU 

ROZKŁAD WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNYCH W OŚRODKU 

GEOLOGICZNYM  c.d.

GEOLOGICZNYM  c.d.

Z

X

Y

=   8 0 0   o m m  

2

=   1 0 0   o m m

=   1 0   o m m

4

=   3 0   o m m

1

3

 BG ( x, y, z )                                           

 ( x, y, z 

)

   Budowa geologiczna narzuca przestrzenny rozkład własności fizycznych 

W

fiz.

w ośrodku:

  Granice geologiczne mogą być równocześnie (choć nie zawsze) granicami 
oddzielającymi skały 
      o różnych własnościach fizycznych.

  Ustalając w wyniku pomiarów geofizycznych przestrzenny rozkład własności fizycznych w badanym 
      ośrodku geologicznym pośrednio można określać (interpretować) jego budowę geologiczną:

                              W

fiz.

( x, y, z )                   BG ( x, y, z )           

 

background image

 

 

Zróżnicowanie własności elektrycznych 

Zróżnicowanie własności elektrycznych 

minerałów

minerałów

 Własności elektryczne minerałów, szczególnie oporność zmieniają się w szerokich granicach
 Najmniejszymi opornościami charakteryzują się kruszce i rudy, tj. minerały w skład których 

wchodzą przewodniki elektronowe, a największe oporności mają minerały, w których brak 
jest przewodników jonowych, tj. dielektryki.

 Naturalne minerały muszą mieć różną budowę wewnętrzną oraz różne „ zanieczyszczenia” 

cząstkami przewodzącymi prąd, skoro własności elektryczne różnych próbek tych samych 
minerałów maja tak różne wartości 

 Temperatura jest następnym po budowie wewnętrznej i obecności postronnych 

przewodników, czynnikiem wpływającym na wartość oporności minerałów.

background image

 

 

Skała jako zespół minerałów o różnych 

Skała jako zespół minerałów o różnych 

własnościach elektrycznych

własnościach elektrycznych

 Własności elektryczne skał zmieniają się w szerokich granicach

 Najmniejszymi opornościami charakteryzują się skały zawierające duże ilości kruszców 

( przewodników elektronowych) oraz najwięcej fazy ciekłej tj. zmineralizowanej wody

 Szeroki zakres zmian własności elektrycznych tych samych rodzajów skał wynika ze 

zróżnicowania skał pod względem :

       składu mineralnego, tekstury, porowatości i nasycenia wodą, fizycznych i innych 

warunków kształtujących stan badanej próbki

background image

 

 

OPORNOŚCI  PODSTAWOWYCH MINERAŁÓW SKAŁOTWÓRCZYCH

OPORNOŚCI  PODSTAWOWYCH MINERAŁÓW SKAŁOTWÓRCZYCH

MINERAŁ

OPORNOŚĆ [OMM]

   Kalcyt

5*10

7

  -  5*10

16

Kwarc

10

14

  -  10

16

Muskowit

10

14

  -  10

16

Anhydryt

10

8

  -  10

10

Siarka

10

17

Halit    

NaCl

10

12

  -  10

15

Sylwin KCl

10

13

  -  10

15

Ropa 

naftowa

10

9

  -  10

14

Oporności / przewodności  iłów:

    -    od  1 - 2  do  20 – 25  omm

    -   od 40 – 50  do  500 –1000 

mS/m

Iły  morskie:  
               od  1 - 2   do   10 - 15 omm
               od  66.6 – 100 do  500 – 
1000 mS/m
 
Iły  lądowe:     
                   od   5   do  25 omm
                   od  40  do 200 mS/m

Wody podziemne:     
                           od  0.1   do   100 
omm
                           od  10  do  10000 
mS/m
Rudy:

samorodki   -  10

-8 

omm

siarczki, tlenki  od 10

-1

 do 10

-6

 omm

background image

 

 

Co wpływa na wartość 

Co wpływa na wartość 

oporności/przewodności?

oporności/przewodności?

• Oporność charakteryzuje zdolność skał do stawiania oporu 

przepływającemu prądowi elektrycznemu

 Na oporność właściwą skał wpływają następujące czynniki:

       skład mineralny, cechy strukturalno-teksturalne, porowatość, zwięzłość, 

nasycenie wodą, zasolenie, skład chemiczny roztworów wodnych, stężenie tych 
roztworów i temperatura

 Elektryczny opór właściwy skał – ogólna klasyfikacja:

1. Skały b. wysokooporowe: 

gipsy, anhydryty, sole kamienne (10 tys.–1 mln omm)

2. Skały wysokooporowe: 

gabra, bazalt, granity (500-10000 omm)

3. Skały średniooporowe: 

wapienie, piaski, piaskowce, iły (kilka – kilka tys. omm)

4. Skały niskooporowe: 

siarczki, węgle antracytowe, grafit, galenit, magnetyt, piryt,

                                      chalkopiryt, pirotyn (0.1 – 0.00001 omm)

 Dla najczęściej spotykanych skał w Polsce (przykład):

Piaski suche 250 – 10 000 omm
Piaski zawodnione 80 – 350 omm
Mułki, gliny 35 – 80 omm
Iły od kilku do kilkudziesięciu omm
Wapienie, piaskowce (suche) powyżej 300 omm
Wapienie, piaskowce (zawodnione) poniżej 300 omm

background image

 

 

U ło ż e n ie   " s z e ś c ie n n e "

9 0

o

U ło ż e n ie   " r o m b o e d r y c z n e "

1 2 0

6 0

o

o

s z k .

w o d y

n   =   0 . 2 6

n   =   0 . 4 7

           

dla „mieszanej struktury” 

nieuporządkowanego rozmieszczenia 
ziarn:

     0.26 ≤  n  ≤  0.47

Zależność oporności / przewodności elektrycznej  zawodnionych, równoziarnistych, czystych

Zależność oporności / przewodności elektrycznej  zawodnionych, równoziarnistych, czystych

piasków kwarcowych od ich porowatości i oporności / przewodności wypełniającej pory wody 

piasków kwarcowych od ich porowatości i oporności / przewodności wypełniającej pory wody 

przy założeniu, że    

szkieletu

  >>  

wody

      (np. piasek kwarcowy – szkielet tworzą 

ziarna kwarcu)



r

 = 

w

 (3-n) / 2n  ;   

r

 = 

w

 2n /(3-n)   

      


r

 = 0.119 M * [1 + 

t

 ( t – 10 )]  *  2n / (3-n)  =  W

M

 * W

t

 *  

W

n

      

                

                gdzie:  n – współczynk porowatości

                            M – mineralizacja ogólna 
                           

t

  -  współczynnik temperaturowy  przewodności elektrycznej 

roztworów                                   

background image

 

 

2

4

6 8

2

4

6 8

2

4

6 8

2

4

6 8

0 . 0

0 . 1

1 . 0

1 0 . 0

1 0 0 . 0

M in e r a liz a c ja     o g ó ln a     w o d y   [g / l]

2

4

6

8

2

4

6

8

2

4

6

8

2

4

6

8

0 . 1

1 . 0

1 0 . 0

1 0 0 . 0

1 0 0 0 . 0

O

po

rn

ć 

w

od

 [o

m

m

]

1

u l tr a s ło d k ie

s ło d k i e

s ło n a w e

s ło n e

s o l a n k i

t  =   1 0     C

o

1 4

R y s . 1

   

      

w

 

= 8.4 / M [ 1+ 

t

 (t  - 

10)]

    

  

  

gdzie:

  

 

w

 

(omm)  -   oporność wody 

     
      M (g/dm

– mineralizacja         

          
                             ogólna wody

 

             

       

t

  -  

współczynnik 

temperaturowy     
               przewodności elektrycznej 
roztworów
               

t

= od 0.025  do 0.026 [1/ 

o

C]

Oporności  wód podziemnych – zależność oporności od mineralizacji i temperatury  wody

Oporności  wód podziemnych – zależność oporności od mineralizacji i temperatury  wody

background image

 

 

Rozkład pola elektrycznego źródeł 

Rozkład pola elektrycznego źródeł 

rozmieszczonych na powierzchni 

rozmieszczonych na powierzchni 

jednorodnego środowiska geologicznego

jednorodnego środowiska geologicznego

POLE NORMALNE

 – pole elektryczne

źródeł punktowych, jednorodnej i 
izotropowej półprzestrzeni.

POLE ANOMALNE

 – 

wywołane przez ciało zaburzające, oporność 

różna

od oporności tła

background image

 

 

PODSTAWY FIZYCZNE METODY ELEKTROOPOROWEJ

PODSTAWY FIZYCZNE METODY ELEKTROOPOROWEJ

Metoda elektrooporowa bada właściwości pola elektrycznego 
wzbudzonego sztucznie w ośrodku skalnym. 

Głębokość penetracji jest funkcją rozstawu, im większy rozstaw tym większa 
głębokość.Głębokość penetracji wynosi od ok. 20 % do 40 % rozstawu – to zależy od rozkładu 
oporności.

background image

 

 

Współczynnik geometryczny układu jest współczynnikiem 

Współczynnik geometryczny układu jest współczynnikiem 

proporcjonalności miedzy opornością właściwą skały  a oporem obwodu 

proporcjonalności miedzy opornością właściwą skały  a oporem obwodu 

elektrycznego, do którego włączona jest skała.

elektrycznego, do którego włączona jest skała.

background image

 

 

UKŁADY POMIAROWE POLA 

UKŁADY POMIAROWE POLA 

ELEKTRYCZNEGO

ELEKTRYCZNEGO

background image

 

 

Układy pomiarowe - charakterystyka

Układy pomiarowe - charakterystyka

Układ Wennera ma równe odległości miedzy elektrodami. W pomiarach metodą 

tomografii elektrooporowej wykorzystuje się go najczęściej. Układ ten wykazuje większą 
czułość na zmiany oporności elektrycznej zachodzącej w ośrodku z głębokością, niż w 
kierunkach horyzontalnych. Średnia głębokość penetracji wynosi około połowy 
odległości pomiędzy kolejnymi elektrodami („a” Wennera). Cechuje się on najlepszym 
poziomem mierzonego sygnału, natomiast poziome pokrycie terenu jest słabe. 

W przypadku tego samego rozstawu elektrod AB, większym zasięgiem głębokościowym 

( o około 10 % ) od układu Wennera, cechuje się układ Schlumbergera. Poziom mierzonego 
sygnału jest mniejszy, niż w przypadku układu Wennera, ale większy niż układu dipolowego 
osiowego. Pokrycie terenu jest lepsze dla układu Schlumbergera niż dla Wennera. 

Układ dipole – dipole ( dipolowy osiowy ) nadaje się do badania struktur o charakterze 

pionowym, ze względu na dość dużą czułość układu w kierunku poziomym. Gęstość 
pokrycia poziomego terenu jest większa niż dla układu Wennera, ale wielkość 
mierzonego sygnału niska ( w szczególności dla dużych odległości pomiędzy dipolami ), 
podobnie jak i głębokość śledzenia. 

Rozdzielczość pionowa i pozioma układu jest podobna, jak w przypadku układu 

Schlumbergera. Podobnie zasięg głębokościowy i gęstość pionowego pokrycia. W 
porównaniu z układem dwuelektrodowym układ trójelektrodowy jest mniej wrażliwy na 
zakłócenia zewnętrzne. Dla układu pole – dipole ( układ trójelektrodowy ) otrzymuje się 
niesymetryczne anomalie dla symetrycznych struktur, z powodu niesymetryczności układu. 

Układ pole – pole ( układ dwuelektrodowy ) cechuje się najgorsza rozdzielczością 

pionowa i pozioma oraz jest najbardziej wrażliwy na zakłócenia zewnętrzne. Posiada 
natomiast najlepsze pokrycie poziome terenu i najlepszy średni zasięg śledzenia. Wadą 
tego układu jest trudność realizacji w terenie, gdyż wymaga dwóch „nieskończoności”. 

background image

 

 

MODELE GEOELEKTRYCZNE

MODELE GEOELEKTRYCZNE

Model 1D

Model 1D

Oporność/przewodność zmienia się tylko w jednym kierunku, 
najczęściej przyjmuje się zmianę z głębokością Z 

Model 2D

Model 2D

Zmiany oporności w ośrodku geologicznym zachodzą w dwóch
prostopadłych do siebie kierunkach np. X i Z, os Y pokrywa się z
rozciągłością struktury geologicznej

Model 3D

Model 3D

Model budowy geologicznej i narzuconego przez nią rozkładu
oporności ( przewodności) we wszystkich trzech kierunkach X,Y, Z

background image

 

 

METODA SONDOWAŃ 

METODA SONDOWAŃ 

ELEKTROOPOROWYCH

ELEKTROOPOROWYCH

W metodzie tej punkt zapisu O pozostaje 
stały, zmienia się natomiast odległość 
miedzy elektrodami prądowymi AB (tzw. 
rozstaw). Zwiększając rozstaw zwiększamy 
równocześnie zasięg penetracji

background image

 

 

Krzywe 

sondowań 

elektrooporowyc

h

background image

 

 

Typy teoretycznych kr zywych sondowań 

Typy teoretycznych kr zywych sondowań 

elektrooporowych dla modelu 

elektrooporowych dla modelu 

trójwarstwowego

trójwarstwowego

• H

     ρ

>

 

ρ

<

 

ρ

3

• K

     ρ

1

<

 

ρ

>

 

ρ

3

• A

     ρ

1

<

 

ρ

2

<

 

ρ

3

• Q

     ρ

1

>

 

ρ

> ρ

3

background image

 

 

Błędy (zjawiska) wpływające na 

Błędy (zjawiska) wpływające na 

końcowe wyniki sondowań 

końcowe wyniki sondowań 

geoelektrycznych (SGE):

geoelektrycznych (SGE):

   Zjawisko równoważności 

(ekwiwalentności)  

     przekrojów geoelektrycznych 

(

zjawisko 

ekwiwalencji polega na tym że jednej krzywej 
sondowania można dopasować wiele modeli 
geoelektrycznych)

    Zjawisko utajenia warstw

    Zjawisko anizotropii

background image

 

 

Interpretacja krzywych SGE

Interpretacja krzywych SGE

• Zwykle bezpośrednia, ale polegająca na 

wielokrotnym wyznaczaniu zagadnienia prostego 
(interpretacja pośrednia). Najpierw jest tworzony 
hipotetyczny model ośrodka i liczona krzywa 
syntetyczna. Krzywa teoretyczna jest 
porównywana do krzywej polowej (obserwowanej) 
i liczona jest różnica między nimi (funkcja błędu). 
W procesie iteracyjnym obie krzywe są 
„uzgadniane” poprzez minimalizację funkcji błędu 
i modyfikowane są parametry ośrodka (miąższość 
i oporność warstw).

background image

 

 

PROGRAMY DO TWORZENIA KRZYWYCH 

PROGRAMY DO TWORZENIA KRZYWYCH 

SONDOWAN ELEKTROOPOROWYCH

SONDOWAN ELEKTROOPOROWYCH

• Monitor5.exe
• SE.exe

background image

 

 

2

4

6

8

2

4

6

8

1

1 0

1 0 0

A B / 2   [ m ]

2

4

6

8

2

4

6

8

1 0

1 0 0

1 0 0 0

O

po

rn

æ 

po

zo

rn

[o

m

m

]

5

1 0

3

=   0   ( h     =   0 )

2

=   0 . 3

1

2 5

=           ( h     =   0 )

8

1

0

5

1 0

1 5

H

 [m

]

=  2 0 0  o m m

=  6 0   o m m

h

1

h

2

1

2

3

=   1 0  o m m

h    +  h      =   1 0   m

1

2

 

h     /   h

2

1

h     =  

1 0

1   +  

1

p ia s k i

i³y

K r z y w e     i    p r z e k r ó j    t y p u     Q

Przykład modelowań matematycznych przeprowadzonych w  aspekcie oceny  możliwości wykrywania 
warstwy wodonośnej w założonych warunkach geologiczno – geoelektrycznych przy pomocy 
sondowań elektrooporowych 

background image

 

 

2

3

5

2

3

5

2

3

5

1

1 0

1 0 0

1 0 0 0

A B / 2   [m ]

2

3

5

2

3

5

1 0

1 0 0

1 0 0 0

a

[o m m ]

5 0 0  

2 0 0  

1 0 0

5 0  

[o m m ]

S       =   0 . 8 2   o m

- 1

1 ,2

3

2 0 0  

o m m

1 0

o m m

v a r ia n s

3

4  m

8  m

5 0 0 0

P r z e k r ó j  i  k r z y w a   ty p u   H

background image

 

 

1

1 0

1 0 0

G   =   A B / 2     [m ]

1 0

1 0 0

1 0 0 0

a

[o m m ]

Interpretacja ilościowa sondowań geoelektrycznych w oparciu o model 1D.

 

( model 1D - horyzontalnie warstwowana półprzestrzeń)

        W programach komputerowych na interpretację sondowań w oparciu o model 1D najczęściej 
wykorzystywana jest 
metoda doboru. Istotą tej metody jest porównywanie teoretycznej krzywej sondowania, obliczanej dla 
zadawanego modelu, 
z pomierzoną krzywą polową. Do pierwszego porównywania brana jest krzywa teoretyczna obliczona dla tzw. 
modelu 
startowego. Model ten zadaje interpretator lub jest dobierany automatycznie przez odpowiednią procedurę 
zawartą w niektórych
programach. Parametry modelu są „poprawiane” w kolejnych krokach iteracyjnej procedury –  przy założonej 
ilości warstw N 
zmieniane są ich oporności i miąższości ( 

1

,h

1

,

2

,h

2

,...,

N-1

,h

N-1

,

N

), aż do momentu uzyskania  „identyczności” 

funkcji:

                                      

a

P

 (G

)   ≡     

a

T

 ( 

1

, h

1

2

, h

2

, …, 

N-1

, h

N-1

N

, G

)

 

krzywa polowa – 

a

P

(G

i

)

krzywa teoretyczna – 

a

T

(G

i

)

a

P

(

G

i=3

 

= 2.15 m

)

a

T

(

G

i=3 

= 2.15 

m

)

2

P

N

2

1

1

k

1

i

i

a

i

T

a

i

P

a

)

G

(

)

G

,

....,

,

h

,

(

)

G

(

k

1

E



Wskaźnikiem dopasowania krzywej teoretycznej do krzywej polowej, 
jest średnia kwadratowa różnica względna  E między tymi krzywymi:

gdzie: k - ilość punktów na krzywej sondowania
          E - wskaźnik dopasowania podawany jest w 
formie 
                ułamka  lub w procentach (np. E = 0.56 lub 
5.6%)

Interpretacja 1D slajd 1/4

background image

 

 

0

2

4

6

8

1 0

H

 [m

]

1

1 0

1 0 0

G   =   A B / 2     [m ]

1 0

1 0 0

a

[o m m ]

„Poprawianie” modelu można sprowadzić do problemu szukania minimum funkcji 
wielu zmiennych:

E = f (

1

, h

1

2

, h

2

, …, 

N-1

, h

N-1

N

)  ≈  

minimum

 

W programach komputerowych

 

„zautomatyzowany” proces dopasowywania krzywej teoretycznej do krzywej polowej 

jest przerywany, gdy:

 wskaźnik dopasowania E spadnie poniżej wartości zakładanej przez interpretatora E ≤ Err ;

 osiągnięte już dopasowanie nie polepsza się przez kolejne n iteracji (procedura zatrzymywana pomimo E > Err ).

Przyjmuje się, że ostatni z użytych modeli odpowiada profilowi geoelektrycznemu w miejscu, gdzie pomierzono 
interpretowaną krzywą sondowania. Kolejny etap interpretacji – interpretacja geologiczna, polega na przypisaniu
wyodrębnionym w profilu warstwom geoelektrycznym charakteru litologicznego na podstawie wyinterpretowanych 
oporności ( lub przewodności). Efektem końcowym interpretacji pojedynczego sondowania jest zgeneralizowany 
profil geologiczny. 

krzywa polowa

dopasowana krzywa teoretyczna

100 m

10 m

150 m

1 m

6 m

Wyinterpretowany

profil geoelektryczny

0

2

4

6

8

1 0

H

 [m

]

piaski

Iły

wapienie

Interpretacja 1D slajd 2/4

Wyinterpretowany
profil geologiczny

background image

 

 

1

1 0

1 0 0

1 0 0 0

A B / 2   [   m   ] 

1 0

1 0 0

1

1 0

1 0 0

1 0 0 0

A B / 2   [m ]

1 0

1 0 0

O

po

rn

æ 

 p

oz

or

na

  [

om

m

]

1

1 0

1 0 0

1 0 0 0

A B / 2   [m ]

1 0

1 0 0

1

1 0

1 0 0

1 0 0 0

A B / 2   [m ]

1 0

1 0 0

k r z y w a   te o r e ty c z n a   p o   1 1   ite r a c ja c h

k r z y w a   te o r e ty c z n a   d la   m o d e lu   " s ta r to w e g o "

k r z y w a   te o r e ty c z n a   p o   5   ite r a c ja c h

k r z y w a   te o r e ty c z n a   p o   5 0 0   ite r a c ja c h

E   =   1 2 1 , 2 %

E   =   2 4 , 1 7 %

E   =   6 , 2 3 %

E   =   1 , 2 4 %

86.6 
omm

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

H

 [m

]

9.9 omm

23.6 omm

48.7 
omm

0.6 m
1.9 m

35.9 m

Etap 1 – interpretacja geofizyczna

Wyinterpretowany, głębokościowy 

profil geoelektryczny

Wyinterpretowany, zgeneralizowany

profil geologiczny

Dopasowywanie krzywej teoretycznej

do krzywej polowej  S–6.

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

H

 [m

]

z ³o ¿ e

Etap 2 – interpretacja geologiczna

piaski 
zaglinione


y

iły zapiaszczone

piaski zailone
// piaski pylaste

Interpretacja 1D slajd 4/4

złoże

background image

 

 

METODA PROFILOWAŃ 

METODA PROFILOWAŃ 

ELEKTROOPOROWYCH

ELEKTROOPOROWYCH

Metoda profilowania elektrooporowego polega na pomiarze 
oporności ośrodka przy przesuwaniu konkretnego (o ustalonym, 
niezmiennym rozstawie) układu pomiarowego wzdłuż 
wytyczonego profilu. Punkt pomiarowy przemieszcza się, dzięki 
czemu otrzymujemy obraz zmiany oporności w kierunku 
horyzontalnym, przy zachowaniu mniej więcej stałego zasięgu 

penetracji

 

background image

 

 

KRZYWE PROFILOWAŃ 

KRZYWE PROFILOWAŃ 

ELEKTROOPOROWYCH

ELEKTROOPOROWYCH

0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

O

po

rn

æ 

po

zo

rn

[o

m

m

]

Z £ O ¯ E   G I P S Ó W     G A C K I   -   L E S Z C Z E         P r o f il  n r   2

N E

S W

N 2 0 M 6 0 A '

0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

3 0 0

3 5 0

4 0 0

4 5 0

A 6 0 M 2 0 N 6 0 B

A 6 0 M 2 0 M

G ip s y

w y c h o d n ia

N E -   g r a n ic a   z ³o ¿ a

m

P M X

P S R

P M I

background image

 

 

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

9 0 0

1 0 0 0

1 1 0 0

1 2 0 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0

1 6 0

1 8 0

2 0 0

2 2 0

O

po

rn

æ 

po

zo

rn

[o

m

m

]

0

5 0

1 0 0

N 1 5 M 9 0 A '

A 9 0 M 1 5 N

A 9 0 M 1 5 M 9 0 B

m i ¹ ¿ s z o œæ n a d k ³a d u  H = 1 5

 n a d  w y c h o d n i¹

G i p s y

I³y

w y c h o d n ia

k r a w ê d Ÿ  z ³o ¿ a

A '

M

N

A

A

M N

U K £ A D Y     P O M I A R O W E

k ¹ t    u p a d u     7

o

M N

B

background image

 

 

METODA ODBIĆ ZWIERCIADLANYCH

METODA ODBIĆ ZWIERCIADLANYCH

background image

 

 

TOMOGRAFIA ELEKTROOPOROWA

TOMOGRAFIA ELEKTROOPOROWA

background image

 

 

Metoda ładunku elektrycznego

Metoda ładunku elektrycznego

• Metoda polega na wykorzystaniu 

zależności rozkładu potencjału 
elektrycznego od rozmiarów 
położenia i kształtu 
naelektryzowanego przewodnika 
skalnego ( złoża) występującego w 
środowisku geologicznym.


Document Outline