Předmět Elektromagnetické induktivní sondování Země (NGEO042)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NGEO042 - Elektromagnetické induktivní sondování Země, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Předmět objasňuje úlohu elektrické vodivosti jako jednoho ze základních fyzikálních parametrů zemského nitra. Vysvětluje význam elektrické vodivosti pro geofyzikální studium rozložení teploty, minerální stavby, strukturních parametrů, obsahu fluid a tektonicky podmíněné koncentrace elektronových vodičů uvnitř zemského tělesa. Předmět seznamuje s modely elektromagnetické indukce v Zemi, vyvolané přirozenými variacemi vnějšího zemského magnetického pole. Na příkladu metod magnetotelurického a magnetovariačního sondování demonstruje principy elektromagnetických indukčních experimentů, statistického zpracování a analýzy dat a fyzikální i geologické interpretace hlubinných elektromagnetických sondáží.

Sylabus

Úvod Předmět geoelektřiny jako geofyzikální disciplíny. Klasifikace geoelektrických metod. Elektrická vodivost materiálů zemského nitra Fyzikální principy elektrické vodivosti. Elektrická vodivost minerálů, hornin, fluidů a tavenin. Mechanismy elektrické vodivosti v zemi, směšovací pravidla. Elektrická makroanizotropie a její možná geodynamická interpretace. Vztah elektrické vodivosti a jiných geofyzikálních parametrů. Další elektromagnetické parametry - permitivita, permeabilita, elektrochemické parametry. Primární zdroje přirozeného elektromagnetického pole Země Frekvenční obor geoelektrických induktivních metod, zdroje primárního elektromagnetického pole v oboru radio-, audio- a helio-frekvencí, jejich prostorově-časová struktura. Rovinná elektromagnetická vlna ve zvrstveném vodiči - Cagniard-Tichonovův magnetotelurický model Přímá a obrácená magnetotelurická úloha. Rovinná vlna dopadající na povrch zvrstveného vodiče. Cagniard-Tichonovův fundametální model magnetotelurické úlohy, impedance zvrstvené země, zdánlivý odpor a fáze impedance. Dlouhoperiodická asymptotika magnetotelurických křivek. Analytické vlastnosti magnetotelurické impedance. Elektromagnetická indukce ve zvrstvené zemi od prostorově nehomogenních zdrojů Maxwellovy rovnice v oblasti vlnových čísel. Magnetotelurické a magnetické spektrální impedance pro zvrstvený vodič. Magnetotelurické a geomagnetické induktivní sondování. Omezení Cagniard-Tichonovova modelu s nehomogenním zdrojovým polem. Zobecnění na sféricky symetrické vodiče - globální elektromagnetické sondování do plášťových hloubek. Elektromagnetické pole v laterálně nehomogenních strukturách Klasifikace laterálních nehomogenit (lokální, regionální, 2-D, 3-D). Modelování elektromagnetických polí v horizontálně nehomogenních strukturách (laboratorní a numerické modely). Přibližné modely, Bornova aproximace a její rozšíření, indukce v tenké vrstvě. Distorze magnetotelurických křivek v důsledku laterálních nehomogenit, kompozitní modely magnetotelurického pole s lokální a regionální složkou. Magnetovariační sondáž - geomagnetické přenosové funkce a indukční vektory. Magnetotelurická praxe, geoelektrické modely Praktické aspekty magnetotelurických a magnetovariačních sondáží (přístrojové vybavení, sběr a zpracování dat, interpretace). Geoelektrické projekty. Geoelektrické induktivní anomálie, jejich termodynamické, strukturní a tektonické příčiny. Odhady elektrické vodivosti ve spodním plášti a v zemském jádře.

Literatura

Berdichevsky, M. N. and Zhdanov, M. S., Advanced Theory of Deep Geomagnetic Sounding, Elsevier, Amsterdam 1984. Kaufman, A. A. and Keller, G. V., The Magnetotelluric Sounding Method, Elsevier, Amsterdam 1981. Magnetotelluric Methods, Geophysics reprint series No. 5, Vozoff K. (ed.), Society of Exploration Geophysics, Tulsa, Oklahoma 1989. Parkinson, W. D., Introduction to Geomagnetism, Scottish Academic Press, Edinburgh 1983.

Garant

RNDr. Josef Pek, CSc.