ZÁKLADY GEOFYZIKY

Předmět G1101
Vyučující: Josef Havíř (ÚFZ), Libor Vejmělek (Agico), Hana Krumlová (ÚFZ)

Geofyzika je interdisciplinární vědní obor, který se zaměřuje na studium různých geofyzikálních polí v zemském tělese a blízkém okolí a na studium fyzikálních procesů v horninovém prostředí a v tělese planety Země, a to v měřítkách od rozměrů vzorků (laboratorní studie, petrofyzika, mechanika hornin apod.) po měřítka globální (tíhové pole, magnetosféra apod.).

Předmět "Základy geofyziky" jednak seznamuje studenta se základními poznatky o fyzikálních parametrech tělesa Země (zejména s poznatky o tíhovém a magnetickém poli Země, geotermice, geodynamice a studiu vnitřní stavbě Země s využitím seismologie) a jednak podává stručný přehled používaných při studiu fyzikálních vlastností zemské kůry (metody gravimetrické, magnetometrické, seismické, geoelektrické, radiometrické a karotážní). Přemět studentům přibližuje principy základních geofyzikálních metod tak, aby dokázali vybrat vhodnou geofyzikální metodu pro řešení dané geologické úlohy.


Obsah:

 

1) Úvod – postavení geofyziky v přírodních vědách

- Vymezení geofyziky v rámci přírodních věd

- Předmět studia geofyziky

- Limity interpretací, přímá a obrácená úloha

 

2) Gravimetrie – úvod do tíhového pole Země

- Gravitační pole Země

- Rotace Země a odstředivá síla

- Tvar Země a normální tíhové pole

- Bouguerova anomálie

- Odvozené tíhové anomálie

- Měření tíhového zrychlení

- Přímá a obrácená úloha v gravimetrii

 

3) Izostáze - úvod do problematiky izostáze

- Pojem izostáze a základní výchozí vztahy

- Časová závislost elastického a duktilního chování materiálu

- Modely izostáze

- Změny izostatického stavu

 

4) Geoelektrické metody

- Rozdělení geolektrických metod

- Odporové metody

- Potenciálové metody

- Elektromagnetické metody

 

5) Magnetometrie – úvod do magnetického pole Země

- Magnetické pole

- Magnetické vlastnosti látek

- Maxwellovy rovnice - vztah mezi elektrickým a magnetickým polem

- Magnetický dipól a magnetické pole Země

- Magnetické anomále

- Časové změny magnetického pole

- Paleomagnetismus

- Přímá úloha magnetometrie

- Měřící přístroje

 

6) Seismika – základy průzkumné seismiky

- Fyzikální základy seismického průzkumu

- Šíření seismických vln

- Terénní měření

- Konstrukce seismických rozhraní

- Speciální metody

 

7) Seismologie – využití seismologie při studiu stavby Země a tektonických procesů

- Charakteristika seismického signálu

- Velikost zemětřesení

- Studium stavby Země

- Studium tektonických pohybů

 

8) Geotermika

- Teplo a šíření tepla

- Zdroje tepla

- Mechanismus přenosu tepla v litosféře

- Procesy související s plášťovou konvekcí

- Tepelný tok v litosféře

 

9) Radionuklidové metody – měření přirozené radioaktivity hornin

- Úvod do jaderné chemie

- Druhy ionizujícího záření

- Kinetika radioaktivního rozpadu

- Rozpadové řady

- Přirozená radioaktivita hornin

- Principy měření radioaktivity

- Radiační ochrana

 

10) Karotáž – geofyzikální měření ve vrtech

- Základní údaje o karotáži

- Rozdělení metod

- Komplex karotážních metod

 

11) Fyzikální aspekty dynamiky Země

- Dynamika fluid v zemském tělese

- Slapové síly v zemském tělese

- Změny fyzikálních parametrů tělesa Země v čase

 


Kompletní materiály k přednáškám najdete v is.muni (předmět G1101; přístupné pouze pro zapsané studenty).
Ukázky z prezentací jsou uvedeny níže.