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.