Relation between the applied geophysics and the other natural sciences, its history and branches. Physical properties of the rocks. Gravity, magnetic, geoelectrical and seismic methods, radiometric methods and methods of nuclear geophysics, geophysical well logging - physical principles, particular methods, interpretation processes, forward and inverse problems, geophysical maps. Applications of geophysical methods to solving problems in geology, hydrogeology, engineering geology, archaeology and environmental geology.
Last update: DATEL (30.04.2002)
teoretická a aplikovaná geofyzika, fyzikální vlastnosti hornin, geofyzikální metody (gravimetrie, magnetika, geotermika, geoelektrika, seismika, radiometrie, karotáž), způsoby interpetace naměřených dat, aplikace v geologiii, archeologii a životním prostředí
Last update: DATEL (06.10.2003)
Literature - Czech
Gruntorád, J., ed. (1985): Principy metod užité geofyziky (Principles of Applied Geophysics Methods), SNTL, Prague. Brooks, M. (1991): An Introduction to Geophysical Exploration, Oxford, Blackwel Sci, Publ. Mareš, S., ed. (1984): Introduction to Applied Geophysics, SNTL, Prague. Mareš, S., ed. 1990: Úvod do užité geofyziky, SNTL, Praha, Musset, A.E. and Khan, M.A. (2000): Looking into the Earth: An Introduction to Geological Geophysics, Cambridge University Press. Robinson, E.S. and Coruh, C. (1988): Basic Exploration Geophysics, New York, John Viley and Sons.
Last update: Valenta Jan, Mgr., Ph.D. (02.11.2016)
Requirements to the exam - Czech
zápočet: v případě prezenční výuky přítomnost na cvičeních, odevzdání protokolů (správně vyřešenách) a zadané projektové práce zkouška: písemná, okruh témat viz. otázky ke zkoušce
V případě distanční výuky odpadá požadavek na povinnou přítomnost na cvičeních, ostatní požadavky zůstávají (tedy správně vypracované odevzdané protokoly a odevzdaná projektová práce na zápočet; písemná zkouška).
Last update: Valenta Jan, Mgr., Ph.D. (24.09.2020)
Syllabus -
Lecture:
Relation between the applied geophysics and the others natural sciences, its history and branches. Physical properties of the rocks.
Gravimetric methods: Rock densities, gravity field of the Earth, gravimeters, interpretation of gravimetric anomalies. The application of gravimetric methods.
Magnetometric methods: Earth's magnetic field, magnetic susceptibility and induced magnetization, natural remanent magnetization, palaeomagnetic investigations, interpretation of magnetic anomalies. Examples of magnetometric methods' using.
Geoelectrical methods: Electric properties of rocks, principle of D.C. methods, electrochemical and electromagnetic methods, magnetotelluric methods. The application of geoelectrical methods.
Radiometric methods and methods of nuclear geophysics: Nuclear radiation, the law of radioactive decay, radioactivity units, gamma-ray method, gamma-ray spektrometry, emanometry, the gamma-gamma method, the X-ray fluorescence method, the neutron-neutron method. The application of radiometric methods.
Seismic methods: Principles of the elastic waves theory, the law of Snell, the law of superposition, principles of Huyghens-Fresnel and Fermat, reflection method, refraction method. The application of seismic methods.
Geophysical well logging: Borehole effect on the measured parameters, logging equipment, electrical logging methods, nuclear logging methods, methods applied to the determination of geometric parameters of well, temperature logging, photometry. The application of logging methods.
Use of geophysical methods.
Exercise: Typical tasks of the data processing and results' interpretation in selected geophysical methods. Qualitative and quantitative interpretation of geophysical data. Geophysical survey - strategy, complexity, stages and efficiency. "Miniproject" of geophysical survey within the frame of solving selected geological (hydro-geological, environmental, archaeological?) problem.
Last update: DATEL (19.05.2005)
1. Historie a vývoj geofyziky, zařazení oboru mezi ostatními přírodními, spec. geologickými vědámi, klasifikace geofyzikálních metod
2. Gravimetrie: pojmy gravitace, tíhové pole Země, hustota minerálů a hornin, přístroje pro měření tíže, tíhové anomálie (Fayova a Bouguerova): opravy na pozici bodu a topografii, gravimetrické anomálie a mapy, jejich interpretace, úlohy řešitelné gravimetrií (strukturní geologie, mikrogravimetrie - dutiny)
3. Magnetometrie: magnetické pole obecně, magnetické vlastnosti materiálů, magnetické pole Země, remanentní a indukovaná magnetizace hornin, měření geomagnetického pole, magnetické anomálie a mapy, interpretace magnetických anomálií, použití magnetometrie
4. Geoelektrické metody: princip stejnosměrných a elektromagnetických (EM) metod, elektrické a EM vlastnosti, měrný odpor minerálů a hornin, odporové metody: profilování, sondování a multielektrodové měření, metoda spontánní a vyzvané polarizace, magnetotelurické pole Země: jeho měření a geologická interpretace, EM induktivní profilování a sondování, metoda VDV, metody přechodových jevů, letecké (aeroelektromagnetické) metody, rozsáhlá škála použití geoelektrických metod
5. Radionuklidové metody: zákony radioaktivního rozpadu, radioaktivita přírodnin, metody a jednotky registrace radioaktivity, detektory jaderného záření a radiometrické přístroje, radonové riziko, aeroradiometrické měření, radiometrická mapa ČR, použití radiometrických metod
6. Seismické metody: základní pojmy a zákony šíření seismického vzruchu, elastické vlny a jejich rychlosti, příčné, podélné a j. vlny, šíření v horninovém prostředí, obecný a paprskový model seismiky, seismické aparatury, seismografy, přirozené zdroje seismického vzruchu, šumy, seismicita, umělá generace seismického vzruchu, registrace měření, geofony, hodochrony, zpracování a interpretace seismických měření: mělká refrakční seismika, použití v geotechnice, reflexní seismika, metoda SRB (CDP), použití v naftovém průzkumu a výzkumu zemské kůry
7. Karotáž - geofyzikální měření ve vrtech: charakteristika a klasifikace karotážních metod podle principů a aplikace, metody: elektrické (odporové, vlastních a elektrodových potenciálů, indukční), jaderné (gama, gama-gama, neutron-neutron, neutron-gama), rentgenfluorescenční, magnetická, akustická, termometrie, měření technických parametrů vrtu a vlastností výplachu, použití karotáže v hydrogeologii, geotechnice, naftovém průzkumu, průzkumu nerostných surovin a další
8. Aplikace komplexu geofyzikálních metod v praxi:
a) environmentální geofyzika: ekologické projekty, aplikace v hydrogeologii (zmínka o proykaření), inženýrské geologii a geotechnice, zemědělství, archeologii,
b) průzkum ložisek nerostných surovin rudních a nerudních, energetických (uhlí, nafta, uran), speciálních (drahokamy, polodrahokamy aj.),
c) pro využití geotermální energie,
d) geologické mapování, strukturní geologie,
e) při vývoji hlubinného úložiště jaderného a rizikového odpadu,
e) při průzkumu stavby Země
9. Legislativa a ekonomika aplikace geofyzikálních metod: odborná způsobilost , geologické zákony a normy, účelnost a výběr použití metod vs. ekonomické otázky, odborná úroveň a prosperita geofyzikálních firem, jejich přístrojová a personální politika
Last update: Datel Josef, RNDr., Ph.D. (01.06.2009)
Learning outcomes - Czech
Výstupy učení
1. Historie a vývoj geofyziky, zařazení oboru mezi ostatními přírodními, spec. geologickými vědámi, klasifikace geofyzikálních metod
Student bude schopen popsat historický vývoj geofyziky a její zařazení mezi ostatní přírodní vědy a geologické obory.
Student bude umět klasifikovat a vysvětlit různé geofyzikální metody a jejich aplikace v praxi.
2. Gravimetrie: pojmy gravitace, tíhové pole Země, hustota minerálů a hornin, přístroje pro měření tíže, tíhové anomálie (Fayova a Bouguerova), interpretace gravimetrických anomálií
Student bude schopen vysvětlit pojmy gravitace a tíhového pole Země a identifikovat tíhové anomálie na základě provedených měření a vypočtených korekcí.
Student bude umět aplikovat gravimetrické metody k analýze strukturálních geologických problémů, včetně interpretace gravimetrických anomálií.
3. Magnetometrie: magnetické vlastnosti materiálů, geomagnetické pole, interpretace magnetických anomálií
Student bude schopen vysvětlit magnetické vlastnosti hornin a magnetické pole Země, včetně remanentní a indukované magnetizace.
Student bude umět interpretovat magnetické anomálie a aplikovat magnetometrické metody v geofyzikálním výzkumu.
4. Geoelektrické metody: princip stejnosměrných a elektromagnetických metod, měření a geologická interpretace
Student bude schopen vysvětlit principy stejnosměrných a elektromagnetických metod a aplikovat je při studiu elektrických a elektromagnetických vlastností hornin.
Student bude umět provádět měření pomocí geoelektrických metod a interpretovat geologické struktury na základě těchto dat.
5. Radionuklidové metody: radioaktivita přírodnin, detektory záření, aeroradiometrické měření
Student bude schopen vysvětlit zákony radioaktivního rozpadu a aplikovat radionuklidové metody pro detekci radioaktivity v horninách a přírodních materiálech.
Student bude umět interpretovat radiometrická měření a analyzovat radonové riziko.
6. Seismické metody: základní pojmy šíření seismických vln, seismické aparatury, interpretace seismických měření
Student bude schopen popsat šíření elastických vln v horninovém prostředí a používat seismické aparatury k měření seismického vzruchu.
Student bude umět interpretovat seismické měření, včetně reflexní a refrakční seismiky, a aplikovat je při výzkumu geotechnických problémů.
7. Karotáž - geofyzikální měření ve vrtech: klasifikace a aplikace karotážních metod
Student bude schopen klasifikovat a aplikovat různé karotážní metody pro měření v geologických vrtech.
Student bude umět interpretovat data z geofyzikálních měření ve vrtech a aplikovat je na problémy v hydrogeologii a naftovém průzkumu.
8. Aplikace geofyzikálních metod v praxi: environmentální, průzkum nerostných surovin, geotermální energie, geologické mapování
Student bude schopen aplikovat geofyzikální metody v různých oblastech, jako je ekologický průzkum, geotechnika, geotermální energie, a archeologie.
Student bude umět vybrat a aplikovat vhodné geofyzikální metody pro průzkum ložisek nerostných surovin a pro geologické mapování.
9. Legislativa a ekonomika aplikace geofyzikálních metod: odborná způsobilost, normy a ekonomické aspekty
Student bude schopen vysvětlit legislativní rámec a normy týkající se aplikace geofyzikálních metod v geologickém výzkumu.
Student bude umět analyzovat ekonomické aspekty aplikace geofyzikálních metod a vyhodnotit efektivnost jejich použití v praxi.
Last update: Valenta Jan, Mgr., Ph.D. (23.01.2025)
