Angewandte Geophysikalische Vermessung

Gravimetrische, magnetische und Bohrlochmessungen ergänzen seismische und elektrische Methoden, indem sie Dichte- und Magnetisierungskontraste an der Oberfläche oder aus der Luft kartieren und Gesteinseigenschaften direkt in einem Bohrloch messen.

Definition

Angewandte geophysikalische Vermessung ist die praktische Erfassung und Interpretation geophysikalischer Messungen, insbesondere gravimetrischer, magnetischer und Bohrlochmessmethoden, um Dichte, Magnetisierung und andere Gesteinseigenschaften des Untergrunds für Explorations- und Standortcharakterisierungszwecke zu kartieren.

Scope

Dieses Thema behandelt die Potentialfeld- und Bohrlochmethoden der angewandten Geophysik: gravimetrische und magnetische Vermessungen am Boden, aus der Luft und auf See, deren Korrekturen und die Interpretation von Anomalien sowie die Anwendung magnetischer Vermessungen für die Mineral- und Strukturkartierung. Es behandelt die Bohrlochmessung (Well Logging), die Reihe von Bohrlochmessungen von Porosität, Widerstand, Dichte und Lithologie, die die Oberflächengeophysik kalibrieren und Lagerstätten charakterisieren. Es befasst sich auch mit der Vermessungsplanung, der Datenreduktion und der integrierten Interpretation. Der Schwerpunkt liegt auf den praktischen Methoden zur Kartierung physikalischer Eigenschaften für Exploration und Charakterisierung.

Core questions

• Wie werden gravimetrische und magnetische Vermessungen am Boden, in der Luft und auf See durchgeführt?
• Wie werden Potentialfelddaten korrigiert und zu Anomalien reduziert?
• Welche Gesteinseigenschaften messen Bohrlochmessungen, und wie kalibrieren sie Oberflächenmethoden?
• Wie werden mehrere Vermessungstypen für die Interpretation integriert?

Key concepts

• Erfassung gravimetrischer und magnetischer Vermessungen
• Luftgestützte und marine geophysikalische Vermessungen
• Anomalienreduktion und Interpretation
• Bohrlochmessung von Porosität, Widerstand und Dichte
• Integriertes Vermessungsdesign und Interpretation

Key theories

Potentialfeldvermessung

Gravimetrische und magnetische Vermessungen kartieren räumliche Variationen in Dichte und Magnetisierung; da beide Potentialfelder sind, werden Anomalien mit der Potentialtheorie reduziert und interpretiert, um Untergrundkörper und -strukturen über weite Gebiete, auch aus Flugzeugen, abzugrenzen.

Bohrlochmessung (Well Logging)

Bohrlochmessungen erfassen physikalische Eigenschaften der von einem Bohrloch durchdrungenen Gesteine und liefern direkte, hochauflösende Messungen von Porosität, Widerstand und Lithologie, die die Interpretation von geophysikalischen Oberflächenvermessungen kalibrieren und einschränken.

Mechanisms

Gravimetrische und magnetische Instrumente messen winzige räumliche Variationen in den Gravitations- und Magnetfeldern, die durch Dichte- und Magnetisierungskontraste in der Tiefe verursacht werden; nach Korrekturen für bekannte Effekte werden diese zu Anomalien, die Untergrundstrukturen umreißen, während in einem Bohrloch Werkzeuge, die elektrische, nukleare und akustische Reaktionen messen, das Gestein direkt beproben und die entfernten Oberflächen- und Luftmessungen mit der Bodenwahrheit an der Bohrung verbinden.

Clinical relevance

Gravimetrische und magnetische Vermessungen sind wichtige Instrumente der regionalen Kartierung sowie der Mineral- und Erdölexploration; luftgestützte Vermessungen decken große oder unzugängliche Gebiete effizient ab, und Bohrlochmessungen sind unerlässlich für die Lagerstättenbewertung, die Grundwasserbewertung und die Kalibrierung aller anderen geophysikalischen Methoden.

History

Torsionswaagen- und Pendel-Gravitationsvermessungen sowie magnetische Prospektion entwickelten sich im frühen 20. Jahrhundert, die Gebrüder Schlumberger führten 1927 die elektrische Bohrlochmessung ein, und luftgestützte magnetische und gravimetrische Vermessungen expandierten nach der Mitte des Jahrhunderts, wobei moderne Instrumente und Positionierung die Präzision und Abdeckung erheblich erhöhten.

Key figures

• Conrad Schlumberger
• Marcel Schlumberger
• Robert Sheriff

Seminal works

• telford1990
• kearey2002
• blakely1995

Frequently asked questions

Was ist Bohrlochmessung (Well Logging)?

Bohrlochmessung senkt Instrumente in ein Bohrloch ab, um Eigenschaften des umgebenden Gesteins zu messen, wie z. B. seinen elektrischen Widerstand, seine Dichte, Porosität und natürliche Radioaktivität, wodurch ein detailliertes Tiefenprofil erstellt wird, das Gesteinsarten und Fluide identifiziert und geophysikalische Oberflächenvermessungen kalibriert.

Warum werden Gravimetrie und Magnetik aus einem Flugzeug vermessen?

Luftgestützte Vermessungen können große oder unwegsame Gebiete, deren Kartierung am Boden langsam oder unmöglich wäre, schnell und gleichmäßig abdecken, was sie effizient für die regionale Mineral- und Erdölexploration sowie für die geologische Kartierung in abgelegenen Gebieten macht.