Wstęp do geofizyki

obowiązkowe

Znajomość podstaw fizyki.

Przedmiot składa się z 2 godz./tydz. wykładu. W ramach wykładów omawiane są wybrane metody geofizyczne w zakresie:

- ich teorii

- zastosowana

- przygotowania projektów badawczych

- opracowania wyników

Wykład obejmuje następujący zakres materiału:

1. Wprowadzenie czym zajmuje się geofizyka przypowierzchniwa (Near-surface Geophysics). Omówienie fizycznych właściwości skał i gruntów geofizyce oraz scharakteryzowanie ich zmienności

2. zalecenia stosowania metod geofizycznych podanych w: Rozporządzaniach Ministrów, Instrukcjach, Metodykach i Zasadach przygotowania dokumentacji hydrogeologicznych i geologiczno inżynierskich oraz wytycznych dla budownictwa linowego Omówienie wybranych metod geofizycznych:

3. Metoda grawimetryczna

Podstawy metody, zakres jej stosowania. Ziemskie pole siły ciężkości, geoida, wartości normalne siły ciężkości. Teoria i budowa grawimetrów. Dryft grawimetru, metodyka prac polowych. Redukcje pomiarów grawimetrycznych. Poprawka topograficzna. Poprawka wolnopowietrzna. Poprawka i redukcja Bouguera. Anomalie siły ciężkości i analiza map grawimetrycznych. Anomalie grawimetryczne od typowych struktur geologicznych i antropogenicznych. Interpretacja jakościowa i ilościowa. Przykłady badań

4. Metoda magnetyczna

Podstawy metody, zakres jej stosowania. Etapy badań magnetycznych. Magnetyzm. Pole geomagnetyczne. Magnetosfera. Zmiany pola magnetycznego. Elementy i struktura pola magnetycznego Ziemi. Anomalie magnetyczne. Przyrząd do pomiarów pola magnetycznego. Metodyka prac terenowych.

Parametry magnetyczne (namagnesowanie, podatność magnetyczna, natężenie pola magnetycznego, indukcja magnetyczna, przenikalność magnetyczna). Źródła anomalii magnetycznych. Podział minerałów i skał ze względu na podatność magnetyczną. Interpretacja jakościowa i ilościowa anomalii magnetycznych. Przykłady badań

5. Metoda sejsmiczna

Podstawy metody sejsmicznej. Ruch falowy i rodzaje fal sejsmicznych. Rodzaje badań sejsmicznych (sejsmika refleksyjna, refrakcyjna, fal powierzchniowych). Aparatura sejsmiczna. Metodyka pomiarowa. Detekcja i rejestracja fal sejsmicznych.

6. Interpretacja wyników badań sejsmicznych. Zastosowanie. Podstawy sejsmiki inżynierskiej. Wyznaczanie parametrów mechanicznych. Metody elektromagnetyczne i metoda GPR Podstawy metody elektromagnetycznej oraz georadarowej, zakres ich stosowania. Podział metod elektromagentycznych ze względu na pomiary w domenie czasu (TEM) lub częstotliwości (FEM). Omówienie metody konduktometrycznej (GCM), VLF, MT, AMT, RMT oraz GPR. Przykłady zastosowań

7. Metody elektryczne

Podstawy metody elektrooporowej, potencjałów samoistnych, polaryzacji wzbudzonej. Podstawy fizyczne metody elektrooporowej. Układy pomiarowe w metodzie elektrooporowej – ich zalety i ograniczenia. Omówienie technik (VES, PE, ERT) i metodyki wykonywania pomiarów metodą elektrooporową. Interpretacja pomiarów. Ograniczenia i możliwe błędy przy interpretacji ilościowej. Omówienie metody potencjałów samoistnych oraz polaryzacji wzbudzonej. Przykłady zastosowań.

8. Elementy geofizyki górniczej: badania geofizyczne w ustalaniu warunków geologiczno-inżynierskich terenów górniczych i pogórniczych.

Student zna i rozumie zjawiska fizyczne i procesy przyrodnicze wykorzystywane w geofizyce.

Student zna najważniejsze problemy z dziedziny geofizyki i rozumie powiązanie tej wiedzy z geologią.

Student ma wiedzę w zakresie podstawowych technik badawczych stosowanych w geofizyce

Student umie zastosować podstawowe algorytmy i metody numeryczne do interpretacji danych geofizycznych.

Student rozpoznaje budowę geologiczną za pomocą metod geofizycznych (P2A_W03)

Student potrafi obliczyć parametry sprężyste gruntów i skał (P2A_W03)

Student organizuje prace geofizyczne, potrafi przygotować program badań geofizycznych oraz raport z wyników interpretacji badań geofizycznych. (P2A_W09)

Student potrafi wyciągnąć wnioski z zależności pomiędzy rezultatami badań geofizycznych i parametrami fizyko-mech. ośrodka geologicznego.

Student rozumie potrzebę stałego aktualizowania wiedzy w zakresie geofizyki, nauk o Ziemi i nauk matematyczno-fizycznych.

Egzamin końcowy.

brak