Grawimetria lądowa w zastosowaniu do prospekcji geologicznej jest metodą wykorzystującą zmienność rozkładu pola grawitacji ziemskiej w zależności od zróżnicowania gęstości objętościowej i geometrii struktur geologicznych i umieszczonych w nich obiektów antropogenicznych.
Opis metody
W zależności od szczegółowości odwzorowania tego pola punktami pomiarowymi wykorzystywana jest poszukiwania złóż surowców mineralnych lub zagadnień geotechnicznych. W poszukiwawczych zagadnieniach geologicznych odległości pomiędzy punktami pomiarowymi są rzędu kilometrów. W inżynierskich zastosowaniach geotechnicznych odległości pomiędzy punktami pomiarowymi są rzędu pojedynczych metrów. Z tego względu pomiary dla celów geotechnicznych określane są terminem mikro-grawimetrycznych. Obserwacje grawimetryczne wykonuje się precyzyjnymi instrumentami pozwalającymi obecnie na pomiary różnicy natężenia pola pomiędzy dwoma punktami z dokładnością rzędu mikro-gali (1 mGal = 10-8 m/s2). W zagadnieniach geologicznych do pomiarów stosuje się tzw. grawimetry względne (statyczne). W instrumentach tych wykorzystywany jest system obciążonych sprężyn powodujących zmianę ich długości na skutek oddziaływania siły ciężkości. Wielkość odkształcenia jest proporcjonalna do wartości siły ciężkości w danym miejscu kuli ziemskiej. Ponieważ wartość przyspieszenia siły ciężkości zależy od rzeźby terenu i wysokości punktu względem powierzchni wód w oceanach (powierzchnia geoidy) równolegle z pomiarem natężenia pola wymagane jest wykonywanie pomiaru bezwzględnej wysokości punktu. Na podstawie tych danych w procesie przetwarzania dokonuje się obliczenia wartości tzw. anomalii Bouguer’a w każdym z punktów pomiarowych. Na mapach tych odwzorowania pola siły ciężkości w danym obszarze zależą już jedynie od zróżnicowania gęstości objętościowej utworów geologicznych budujących jego podłoże.
Aparatura pomiarowa
Prace pomiarowe wykonywane są grawimetrami CG-5 i CG-6 wytwarzanymi przez kanadyjską Scintrex Ltd., Dokładność pomiaru 5-10 µGali
Przetwarzanie danych i interpretacja wyników
Do przetwarzania, interpretacji, modelowania i wizualizacji danych geofizycznych w układach dwu i trójwymiarowych (2D i 3D) stosowane jest oprogramowanie Gravmaster i Gravmodeler opracowane przez firmę La-Coste Romberg.
Zastosowanie
- wykrywanie pustek podziemnych genezy geologicznej. antropogenicznej i górniczej,
- ocena stanu likwidacji szybów górniczych (zasypu),
- ocena zagrożenia deformacjami nieciągłymi powierzchni terenu w rejonie czynnych szybów górniczych,
- ocena zagrożenia deformacjami nieciągłymi terenów płytkiej eksploatacji podziemnej,
- kontrola efektywności uzdatniania metodami geotechnicznymi zdegradowanego podłoża na terenach płytkiej eksploatacji.
Opracowanie modelu strukturalnej budowy geologicznej wymycia karbskiego metodą inwersji pola anomalii Bouguer’a z pomiarów grawimetrycznych oraz zasad uwzględniania obciążeń dynamicznych w ocenie stateczności płytkich pustek pogórniczych (Projekt BR RFCS o akronimie COMEX p.t. Kompleksowa eksploatacja górnicza – Optymalizacja projektowania oraz ograniczenie wpływu na środowisko naturalne”).
Zapytaj specjalistę
dr inż. Łukasz Kortas
lkortas@gig.eu
32-259-2350