Geoelektrik und Elektromagnetik

Vorwort

Geoelektrische und Elektromagnetische Verfahren gehören zu den am häufigsten eingesetzten geophysikalischen Erkundungsverfahren. Dies liegt zum einen an der recht einfachen und günstigen Umsetzung mit verbreiteten Geräten und Auswertealgorithmen, zum anderen aber am zugrunde liegenden Parameter der elektrischen Leitfähigkeit, die zumeist starke Kontraste aufweist, da sie von vielen Faktoren abhängig ist. Im Folgenden werden die Verfahren mit ihrer Anwendung im Feld, der Auswertung und Beispielen aus der Praxis vorgestellt. Dabei ist das Modul in einen Teil Geoelektrik (einschließlich Induzierte Polarisation) und in einen Teil Elektromagnetik (zumeist induktive Verfahren) unterteilt.

Gliederung Teil Geoelektrik

1. Grundgleichungen und elektrische Felder
2. Petrophysikalische Grundlagen
3. Anordnungen, Profilmessungen und Sensitivitäten
4. Widerstandstiefensondierung
5. 2D-Geoelektrik, Modellierung und Inversion
6. 3D-Geoelektrik und crosshole-ERT
7. Prozessmonitoring und Timelapse-Verfahren
8. Induzierte Polarisation im Zeit- und Frequenzbereich

Gliederung Teil Elektromagnetik

1. Grundlagen der Geoelektromagnetik
2. Magnetotellurik
3. CSEM-Methoden im Frequenzbereich
4. Transientelektromagnetik
5. Gemeinsame Inversion
6. Nuklearmagnetische Resonanz

Literatur

Empfohlene Lehrbücher

Telford, Geldart, Sherriff (1990): Cambridge

Knoedel, Krummel, Lange (2005): Springer

Everett (2013): Cambridge

• Knödel, K., Krummel, H. & Lange, G. (2005): Handbuch zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten - Band 3: Geophysik, Springer.
• Everett (2013): Near Surface Applied Geophysics, Cambridge
• Binley, A. (2015): Tools and Techniques: Electrical Methods, in Treatise on Geophysics, vol 11, 2nd ed., Elsevier, doi:10.1016/B978-0-444-53802-4.00192-5
• Burger, H.R., Sheehan, A.F. & Jones, C.H. (2023): Introduction to Applied Geophysics - Exploring the Shallow Subsurface, Cambridge
• Dentith, M., und Mudge, S.T. (2014): Geophysics for the Mineral Exploration Geoscientist. Cambridge University Press.

Lernpyramide

Retention Rate in der Lernpyramide (National Training Laboritories Institut, Bethel (Maine))

Umsetzung im Modul

• Vorlesung und Scripte
• Notebooks zum Spielen
• Übungen
• praktische Messungen
• gemeinsame Auswertung

Nach der Lernpyramide wird nur ein kleiner Teil durch Zuhören und Lesen aufgenommen. Daher wird der passive Teil angereichert durch zahlreiche Notebooks, die nicht nur die Physik demonstrieren, sondern zum eigenen Erfahren genutzt werden sollen. Die praktische Anwendung in Form von Feld- und Labormessungen sowie deren gemeinsame Auswertung und kritische Diskussion der Ergebnisse führt erst zum umfassenden Verständnis.