Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Basics geophysical methods
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-1-304-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Porzucek Sławomir (porzucek@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej IS1A_K01 Participation in a discussion
Skills
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane metody geofizyczne do zastosowania w inżynierii środowiska, umie interpretować podstawowe dane geofizyczne IS1A_U17, IS1A_U23 Activity during classes,
Test,
Execution of a project
Knowledge
M_W001 Student zna istniejące metody geofizyczne, ma wiedzę o fizycznych podstawach działania poszczególnych metod, zna uwarunkowania fizyczne, geologiczne, geotechniczne, geoinżynierskie itp. stosowania metod IS1A_W03, IS1A_W02, IS1A_W10 Activity during classes,
Test
M_W002 Student zna podstawowe metody interpretacji geofizycznej, wie jakie są metody geofizyczne do rozwiązania problemów inżynierii środowiska, zna działanie podstawowej aparatury geofizycznej w poszczególnych metodach IS1A_W03, IS1A_W02, IS1A_W10 Activity during classes,
Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej + - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane metody geofizyczne do zastosowania w inżynierii środowiska, umie interpretować podstawowe dane geofizyczne + - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna istniejące metody geofizyczne, ma wiedzę o fizycznych podstawach działania poszczególnych metod, zna uwarunkowania fizyczne, geologiczne, geotechniczne, geoinżynierskie itp. stosowania metod + - - + - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe metody interpretacji geofizycznej, wie jakie są metody geofizyczne do rozwiązania problemów inżynierii środowiska, zna działanie podstawowej aparatury geofizycznej w poszczególnych metodach + - - + - - - - - - -
Module content
Lectures:

Ziemskie pole siły ciężkości, przyrządy pomiarowe – grawimetry, rodzaje i przeznaczenie, dryft grawimetru i metoda jego eliminacji, pomiary względne siły ciężkości, metodyka prac terenowych, poprawki siły ciężkości i redukcje pomiarów grawimetrycznych, pojęcie anomalii siły ciężkości, metody wyznaczania gęstości objętościowej skał z wykorzystaniem metody grawimetrycznej, podstawy interpretacji jakościowej i ilościowej w grawimetrii, zakres stosowania metody grawimetrycznej.
Składowe pola magnetycznego, jednostki w magnetometrii, namagnesowanie, podatność i przenikalność magnetyczna, natężenie pola magnetycznego. Struktura pola magnetycznego Ziemi, pole dipolowe, pole kontynentalne, pole zewnętrzne, pole anomalne, pole zmienne, pojęcie pola normalnego w magnetometrii, pojęcie anomalii magnetycznej i metody jej obliczania. Diamagnetyzm, paramagnetyzm, ferromagnetyzm, namagnesowanie skał. Przyrządy do pomiaru pola magnetycznego Ziemi, namagnesowania i podatności magnetycznej. Podstawowa interpretacja anomalii magnetycznych, zastosowanie mikromagnetyki w zagadnieniach inżynierskich.
Elementy teorii propagacji fal sejsmicznych, klasyfikacja fal, propagacja fal, proces odbicia; podejście falowe i promieniowe w sejsmice, teoria hodografów, klasyfikacja prędkości fal sejsmicznych, warianty akwizycji w sejsmice powierzchniowej, elementy teorii sygnału sejsmicznego, przetwarzanie wstępne, poprawki statyczne, analiza prędkości, rozdzielczość pionowa i pozioma danych sejsmicznych, dowiązanie zapisu sejsmicznego do budowy geologicznej, interpretacja strukturalna, interpretacja stratygraficzna, wydzielenie sekwencji sejsmicznych, sejsmiczna analiza facjalna, interpretacja złożowa.
Cel geofizyki wiertniczej, aparatura pomiarowa, rejestracja danych, rodzaje pomiarów, podział metod pomiarowych, interpretacja jakościowa i ilościowa, zmiany zachodzące w ośrodkach porowatych i przepuszczalnych, profilowanie polaryzacji naturalnej, pola elektromagnetyczne nisko- i wysokoczęstotliwościowe, profilowania dielektryczne i elektryczne, pomiary akustyczne w otworach. Źródła promieniowania jądrowego, detekcja promieniowania, metody gamma – gamma, rejestracja neutronów termicznych i nadtermicznych oraz spektrometryczne pomiary neutron – gamma, wyznaczanie porowatości oraz przepuszczalności i porównanie z wynikami innych metod, systemy interpretacyjne w geofizyce otworowej
Geoelektryczna charakterystyka ośrodka w zagadnieniach płytkich i głębokich (własności elektromagnetyczne, przestrzenna zmienność parametrów). Omówienie specyfiki badań i współcześnie stosowanych metod geoelektrycznch w zagadnieniach inżynierskich i poszukiwawczych. Sondowania i profilowania elektrooporowe, metoda magnetotelluryczna, metody indukcyjne, metoda polaryzacji wzbudzonej, metoda VLF. Technika pomiarów i projektowanie badań terenowych. Przetwarzanie i analiza danych polowych. Metody rozwiązywania zadania prostego. Metody rozwiązywania zadania odwrotnego. Interpretacja geofizyczna i geologiczna. Zagadnienie niejednoznaczności interpretacji.
Opis elektromagnetycznego pola falowego i odpowiednich zjawisk falowych w aspekcie badań radarowych. Analiza wpływu rodzaju układu nadawczo-odbiorczego na wyniki pomiarów. Analiza wpływu parametrów elektrycznych ośrodka geologicznego na wyniki pomiarów georadarowych. Zapoznanie z zasadami działania oraz rozwiązaniami konstrukcyjnymi różnych typów georadarów. Dyskusja możliwości i ograniczeń stosowalności metody georadarowej. Technika doboru sytemu pomiarowego do rozwiązywanego zagadnienia oraz zasady projektowania badań terenowych. Opis badań georadarowych w układzie 2D, 3D i 4D z wykorzystaniem technik: refleksyjnej, refrakcyjnej, tomografii, profilowań prędkości, profilowań otworowych.

Project classes:

Analiza prostych zagadnień i modeli geofizycznych.
Wykonanie prostych projektów z różnych metod geofizycznych.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 84 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Examination or Final test 2 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Participation in lectures 28 h
Participation in project classes 14 h
Contact hours 10 h
Preparation for classes 10 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

I termin egzaminu – ocena z egzaminu 60% + z ćwiczeń 40%.
II termin egzaminu – ocena z egzaminu 50% + z ćwiczeń 40%.
III termin egzaminu – ocena z egzaminu 40% + z ćwiczeń 40%.

Prerequisites and additional requirements:

znajomość fizyki i matematyki na poziomie studiów inżynierskich

Recommended literature and teaching resources:

Grawimetria stosowana, Fajklewicz Z., Wydawnictwo Naukowe AGH, 2007.
Potential Theory in Gravity and Magnetic Apllications, Blakely R.J., Cambridge University Press, 1996.
Applied Geophysics, Telford W.M., Geldart L.P., Sheriff R.E., Cambridge University Press, 1990.
Metodyka badań sejsmicznych – Kasina Zbigniew, Kraków, 1998
Przetwarzanie danych sejsmicznych – Kasina Zbigniew, Kraków, 1998
Jarzyna J., Bała M., Zorski T., 1997 i 1999 – Metody geofizyki otworowej – pomiary i interpretacja
Ellis D.V., Singer J.M.: Well logging for Earth Scientists, Springer, Dordecht, 2008
Methods in Geochemistry and Geophysics, 43, Geophysical Electromagnetic Theory and Methods, Michael S. Zhdanov, Department of Geology and Geophysics University of Utah, USA, 2009
Skolnik M., 2008. Radar Handbook. The Mc-Graw Hill Companies, USA.
Karczewski J., 2007. Zarys metody georadarowej. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Madej J., Porzucek S., 2005, Elements of geological setting of former ozokerite mine based on gravity survey in Starunia, fore-Carpathian region, Ukraine,: Polish and Ukrainian geological studies (2004–2005) at Starunia – the area of discoveries of woolly rhinoceroses , ed. Maciej J. Kotarba ; GEOSPHERE Society of Research on Environmental Changes, Ministry of the Environment, Warszawa ; Kraków : Państwowy Instytut Geologiczny, 2005, s. 115–124. Madej J., Porzucek S., Łój M., 2007, Badania grawimetryczne podłoża zapory wschodniej składowiska ,,Żelazny Most. Geologiczne, gospodarcze i społeczne znaczenie odkrycia złoża rud miedzi, konferencja naukowo-techniczna Lubin, 26–28 września 2007, materiały konferencyjne, s 383–396
Madej J., Porzucek S., 2009, Ocena likwidacji szybu metodą mikrograwimetryczną, Geologia : kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 0138-0974. t. 35 z. 2/1 s. 473–478.
Porzucek S., Lipecki T., Madej J., Jaśkowski W., Łój M., 2007, Badania grawimetryczne i geodezyjne w górnictwie oraz w ochronie terenów górniczych, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej nr 1752, Górnictwo. — 2007 z. 278 s. 405–421.

Additional information:

None