Metode sammenligning
Geofysiske metoder omfatter i videste forstand bruken av fysikkens prinsipper i studiet av jord, hav og atmosfære.
Anvendelsen vil for de fleste være kjent fra leting etter olje, gass, kull, vann, mineraler. Dette fagområdet blir kalt prospekteringsgeofysikk. Metodene er imidlertid også etablert som et godt hjelpemiddel for geologer, ingeniører og planleggere av bygg og anleggsvirksomhet. Med den vekt som idag legges på natur og miljøspørsmål, ressursbevaring, bærekraftighet har antallet prosjekter hvor grunnforholdsvurderinger kommer inn i bildet økt i betydelig grad.
Svært ofte er det aktuelt å spørre:
Hvor går grensen mellom forskjellige geologiske formasjoner?
Hva består formasjonene av?
En geofysisk målemetode vil i de fleste tilfeller kunne gi svar på dette. Valg av metode for en gitt problemstilling avhenger av faktorer som
-
Fysiske egenskaper i løsmasser og fjell
-
Krav til nøyaktighet
-
Undersøkelsens omfang ( oversikts- eller detaljundersøkelse)
-
Økonomi
De mest alminnelige geofysiske metoder en har å velge mellom faller i grove trekk innenfor fem hovedgruppe:
Seismiske, elektriske-, magnetiske-, gravimetriske-, og radioaktive metoder.
Når det gjelder grunnundersøkelser, er det i global sammenheng vanskelig å fremheve en enkelt geofysisk metode som den best anvendelige. I Skandinavia er de fysiske forhold i jord og fjell av en slik karakter at seismiske metoder innbyr til bruk. Dette skyldes i første rekke den gode kontrast i seismiske hastighet en finner mellom løsmasser og fjell.
I andre deler av verden, hvor den geologiske historie har vært annerledes, er dette forhold ofte ikke til stede og det kan vise seg at f.eks. elektriske eller magnetiske metoder er å foretrekke.
Seismiske metoder
Metode
Refraksjonsseismikk
Refleksjonsseismikk
Akustisk profilering
Målt fysisk parameter
Gangtid av seismiske bølger fra sprengladninger, vibratorer, fall-lodd, etc.
"
Akustiske bølger generert i vann v.h.a. forskjellige energikilder.
Beregnet parameter
Hastighet for seismiske bølger.
Dybder til grenser mellom lag med forskjell i seismiske hastigheter. Bergmekansike data.
Dybder til reflkterende horisonter. Helning av grenseflater. Form av strukturer
Dybder til grunne reflekterende horisonter. Lagdeling i sedimenter. Helning av horisonter.
Anvendelse
Regionalkartlegging av geologisk strukturer.
Detaljundersøkelser ved prospektering etter vann, sand, grus, terningsmasser, malmer og mineraler. Undersøkelser for å løse geotekniske og ingeniørgeologiske problemer.
Regionalkartlegging av geologisk strukturer; bl.a. ved prospektering etter petroleum, vann, sand og grus, malmer, kull, etc.
Kartlegging av bunnforholdene i sjøer og havområder for bygningstekniske formål. Leting etter gjenstander og hindringer på havbunnen.
Elektriske metoder
Metode
Motstandsmåling
Ekvipotensiallinjemetoden
Indusert polarisasjon (relaksasjonsmetode)
Selvpotensial
Målt fysisk parameter
Spenningsfall ved påtrykt strøm. Tilsynelatende spesifikk motstand.
Forløpet av et påtrykt spenningsfelt
Tidsvariasjon av påtrykt spenning
Spenningsfall i et naturlig spenningsfelt
Beregnet parameter
Beliggenhet av grenser mellom lag med forskjellig ledningsevne.
Beliggenhet og utstrekning av elektrisk ledende strukturer.
Beliggenhet og utstrekning av formasjoner med elektrokjemisk polariserbarhet.
Beliggenhet av formasjoner som omgir seg med et naturlig spenningsfelt.
Anvendelse
Bestemmelse av løsmassemektigheter, grenser mellom forskjellige typer sedimenter, dybde til grunnvann og vannførende strukturer. Prospektering etter malmer, petroleum, kull og mineraler.
Malm- og mineralprospektering. Kartlegging av grenselinjer mellom strukturer med forskjell i elektriske egenskaper.
Prospektering etter impregnasjonsmalmer, mineraler og kull. Registrering av leirinnhold i sand.
Malmprospektering. Kartlegging av sedimentære formasjoner, særlig i forbindelse med petroleumsprospektering; grunnvannsnivå.
Magnetiske metoder
Metode
Magnetometri
Målt fysisk parameter
Variasjon i jordens magnetfelt som skyldes forskjell i innhold av magnetisk materiale.
Beregnet parameter
Beliggenhet og form. Strukturer med forskjell i magnetiske egenskaper.
Anvendelse
Regionalkartlegging av overgangen mellom sedimenter og grunnfjell. Letning etter magnetiske mineraler og magnetiske gjenstander.
Gravimetriske metoder
Metode
Gravimetri
Målt fysisk parameter
Variasjon i jordens gravitasjonsfelt som skyldes lokale tetthetsforskjeller.
Beregnet parameter
Tetthetskontraster og dybder til tettshetskontraster.
Anvendelse
Regionalgeologiske studier. Grovkartlegging av oljeførende strukturer. Leting etter malmer og mineraler.
Radioaktive metoder
Metode
Måling av radioaktivitet
Målt fysisk parameter
Naturlig eller indusert radioaktivitet.
Beregnet parameter
Uran- og thoriuminnhold i bergarter. Absorbsjon av radioaktivitet i geologiske strukturer.
Anvendelse
Uran- og thoriumprospektering. In-situ vurdering av geotekniske parametere som tetthet og vanninnhold. Bestemmelse av bergarters porøsitet i forbindelse med olje letning.