5.2 Geofysiske målinger

Transkript

1 Delrapport II - detailkortlægning 5.2 Geofysiske målinger Op gennem 1990 erne har Århus Kommunale Værker i samarbejde med Århus Amt ladet udføre geofysiske målinger i en stor del af landområderne i Århus Kommune. Århus Amt har desuden i forbindelse med grundvandskortlægningen i samme periode udført tilsvarende geofysiske undersøgelser i nabokommunerne, herunder specielt i Hadsten, Hinnerup, Hammel og Galten Kommuner, som er berørt i forbindelse med det aktuelle Århus Nord-område. De geofysiske målemetoder, der i praksis har vist sig mest anvendelige i Århus-området, er som tidligere nævnt den transiente, elektromagnetiske metode (TEM) og den slæbegeoelektriske metode (PACES). TEM-målinger har givet det væsentligste bidrag til kortlægningen af de begravede dalstrukturer i området, og PACES har været den mest anvendelige metoder, når det har drejet sig om kortlægningen af de øverste m under terræn, herunder bestemmelse af tykkelsen af de øverste lerdæklag over grundvandsmagasinerne. TEM-målinger og kortlægningen af de begravede dale Stort set hele Århus Nord-området er dækket ind med transiente elektromagnetiske sonderinger. De ældste af disse er blevet refortolket i forbindelse med inddateringen i den nationale geofysiske database GERDA, og data er således trimmet og luget for sonderinger, der var influeret af koblingsfænomener og andre former for støj. På figur 5.2.a er vist datadækningen med hensyn til TEM-målinger i område Århus Nord. Det fremgår samtidigt, hvilken udstrækning hver af de oprindelige kortlægningsområder har. Eventuelle refortolkninger i forbindelse med indberetning af data til GERDA kan dække op til flere af de oprindelige kortlægningsområder. Inden for Århus Nord-området er der udført såvel enkeltstående sonderinger (almindelig TEM) som sonderinger langs linier (PATEM). Tolkningerne dækker dybder ned til omkring 150 m under terræn, og der er benyttet 1-dimensionale modeller med op til maksimalt 6 lag (oftest kun 3 eller 4 lag) i forbindelse med tolkningen. Med hensyn til de helt terrænnære lag giver TEM-sonderingerne forholdsvis begrænsede informationer, men dette dybdeinterval er så til gengæld dækket af PACES-målinger, idet begge typer målinger normalt er udført i alle kortlægningsområder omkring Århus. Med hensyn til tolkningen af TEMmålinger fås de bedste resultater i områder, hvor der findes lag med en lav elektrisk modstand inden for en dybde på maksimalt 150 m. Dette er i høj grad tilfældet i Århus Nord-området. Her udgør tertiære lag af fedt ler en nedre grænse for, hvor der kan forventes at være forekomster af udnyttelige grundvandsreserver. Specielt i de såkaldt begravede dale kan der findes betydelige vandførende sandaflejringer af interesse for grundvandsindvindingen. Disse dale fremtræder tydeligt på baggrund af tolkningen af TEM-målingerne, idet den tertiære leroverflade ligger i stor dybde i disse begravede dalstrøg. Den elektriske modstand af de markante, tertiære lerlag i Århus Nordområdet har en specifik elektrisk modstand på 5-20 ohmm, altså modstande, der er så lave, at det er relativt let at identificere sådanne lag. Lag med saltvand vil kunne forstyrre dette billede, men forventes kun at spille en rolle i den nordøstlige rand af Århus Nordområdet sydøst for Spørring. Figur 5.2.a. Oversigtskort, der viser udstrækningen af de forskellige kortlægningsområder, hvorfra TEM-sonderinger indgår i denne ressourceredegørelse. Eftersom tolkningen af TEM-sonderingerne ofte kun indeholder 3-4 lag, er der ud over laget i bunden og et ofte lidt usikkert bestemt lag i toppen kun ét til 2 lag yderligere at gøre godt med til beskrivelse af de mellemliggende geologiske enheder. Det vil sige, at man må regne med 15

2 Redegørelse for grundvandsressourcerne i Århus Nord-området en forholdsvis begrænset detaljeringsgrad med hensyn til beskrivelsen af lagene nede i de begravede dale. Alligevel har TEM-målingerne vist sig at afspejle det overordnede billede af de dominerende lagtyper ganske godt. Det er således verificeret af ca. 20 nye undersøgelsesboringer i Århus Nordområdet, at der findes betydelige sandmagasiner i de dybe dale på de steder, hvor de højeste elektriske modstande i midterlagene er fremgået af TEMtolkningen, ligesom der er konstateret fravær af magasiner de steder, hvor der kun er tolket lag med lave modstande. Samtidig kendes der ikke eksempler på sandlag af stor mægtighed fra steder, hvor TEM-tolkningerne udelukkende viser lave modstande. Analyse af de tolkede TEM-data i Århus Nord-området I forbindelse med omsætningen af lagtolkningerne til hydrologiske enheder er der foretaget en analyse af tolkede lagmodstande fra TEM-sonderingerne. Fremstillingen af frekvensdiagrammer over de tolkede elektriske lagmodstande har bidraget til at gøre det muligt at foretage et mere kvalificeret valg af modstandsintervaller i forbindelse med oversættelsen af elektriske modstandsintervaller til geologisk relaterbare enheder. I forbindelse med etablerin gen af bunden i den hydrologiske model blev det vurderet, at modstanden 15 ohmm ville være mest dækkende ved fastlæggelsen af den øvre grænse for modstanden af den øverste gode elektriske leder (overvejende svarende til øverste, tertiære lerlag af mindst 10 meters tykkelse), jf. figur 5.2.b. Modstande på op til 50 ohmm kategoriseres som ler, og modstande på over 70 ohmm karakteriseres som sand. I det mellemliggende interval, mellem 50 og 70 ohmm, opereres der med en række overgangsformer mellem ler og sand (i hydraulisk forstand). Counts Figur 5.2.b. Histogram over de TEM-tolkede elektriske modstande i 2. lag regnet nedefra. Frekvenskurven viser et lokalt minimum ved ca. 15 ohmm. Da næstnederste lag ofte er identisk med den øverste gode elektriske leder, er dette baggrunden for valget af de 15 ohmm som afskæringsfrekvens ved udsøgningen af bunden i den hydrologiske model. Alle TEM-tolkninger for hele Århus Nord-området ligger til grund for histogrammet. Layer Resistivity, Layer Number 2 0 1e+00 1e e+02 1e+03 Ohmm Data Den gode elektriske leder TEM-målingerne er først og fremmest enestående med hensyn til at kunne afdække, hvor de begravede dale findes (koten for den øverste af de gode elektriske ledere), jf. figur 5.2.c. Disse dale er særligt interessante i forbindelse med lokaliseringen af de dybereliggende grundvandsmagasiner samt i beskrivelsen af sammenhængen mellem grundvandsmagasinerne og dermed forståelsen af de observerede strømningsmønstre i forskellige magasiner. Som det fremgår af figur 5.2.c er området gennemsat af markante, sam- Århus Figur 5.2.c. Kortet viser koten for den 1. gode elektriske leder regnet fra oven (også kaldet øverste gode leder). Definitionen på den øverste gode leder er her i området, at laget har en modstand på under 15 ohmm, og at laget er mindst 10 m tykt. De begravede dale fremstår tydeligt som langstrakte blå/grønne områder, hvor den gode leder ligger dybest. 16

3 Delrapport II - detailkortlægning menhængende og langstrakte begravede dalstrøg (de blå/grønne områder på kortet) med højtliggende plateauer mellem dalene (de røde/orange områder på kortet). I den østligste del af Århus Nord-området, hvor der er en betydelig boringstæthed, har man forud for gennemførelsen af TEM-kortlægningerne de seneste 7-8 år haft kendskab til de begravede dale overordnet set. Der har dog ikke været nogen sikker opfattelse af sammenhængen i og mellem dalsystemerne for slet ikke at tale om de mere præcise dalafgrænsninger. I områdets vestlige del har boringsgrundlaget derimod været så svagt, at de begravede dale overhovedet ikke har været kendt forud for den TEM-kortlægning, der er blevet gennemført de seneste 3 år. Således er helt nye, begravede dalstrukturer blevet afsløret i forbindelse med TEM-kortlægningen her. Middelmodstande For at vurdere mulighederne for at finde sammenhængende, vandførende sandlag af større mægtighed kan det være formålstjenligt at kigge nærmere på middelmodstande fra TEM-målingerne. Dette kan gøres ved at fremstille modstandsintervalkort for bestemte koteintervaller eller dybdeintervaller. Herved fås et indtryk af, om de tolkede TEM-modstande i et givet koteinterval eller dybdeinterval er så høje, at de giver grundlag for at formode, at der findes sandede aflejringer i intervallet. Som illustration af, hvad modstandsintervalkortene kan bruges til, er vist mid delmodstandskort for 3 forskellige koteintervaller for hele Århus Nordområdet, jf. figurerne 5.2.d1, 5.2.d2 og 5.2.d3. Bemærk, at der på disse 3 kort er medtaget målinger fra området sydvest for Sabro. Dette skyldes, at kortene er fremstillet i slutningen af Figur 5.2.d1. Kortet viser middelmodstanden (den horisontale) fra tolkede TEM-sonderinger for koteintervallet m. 2003, efter at der var udført målinger her. På figur 5.2.d1 er vist middelmodstande for koteintervallet 30 til 40 m. Det bemærkes, at der kun i enkelte afgrænsede områder optræder middelmodstande, der indikerer, at man i så stor højde har fat i det fede tertiære ler (mørkeblå områder). De højere modstande, der er dominerende på dette kort, indikerer, at der mange steder er muligheder for at finde sandede aflejringer i dette koteinterval. På figur 5.2.d2 er vist middelmodstande for koteintervallet 0 til 10 m. Det bemærkes, at konturerne af de begravede dalstrukturer, som også fremgik af figur 5.2.c, her ses markeret meget tydeligt af relativt høje modstande omgivet af de meget lave modstande, der er karakteristiske for de tertiære lerlag. Figur 5.2.d2. Kortet viser middelmodstanden (den horisontale) fra tolkede TEM-sonderinger for koteintervallet 0-10 m.o. DNN. Bemærk den tydelige markering i dette koteinterval af mønsteret af de begravede dale. 17

4 Redegørelse for grundvandsressourcerne i Århus Nord-området fandtes en enkelt boring dybere end 50 m i den vestligste del af Århus Nord-området, hvor de nævnte 2 dalstrukturer nu er blevet opdaget ved hjælp af TEM-målingerne. Der er efterfølgende, på baggrund af resultaterne fra TEM-sonderingerne, udført boringer til mere end 125 meters dybde, som har bekræftet eksistensen af Frijsenborg-Foldby-dalen samt afsløret de betydelige grundvandsmagasiner med en mægtighed på op til 80 m, som findes i denne dal. Figur 5.2.d3. Kortet viser middelmodstanden (den horisontale) fra tolkede TEM-sonderinger for koteintervallet -20 til -10 m. Bemærk at vi her er ved at nå bunden de begravede dale, som stedvis ikke længere kan ses i denne dybde. På figur 5.2.d3 er vist middelmodstande for koteintervallet -20 til -10 m. Det bemærkes, at konturerne af de begravede dalstrukturer nu er ved at forsvinde mange steder. Kun de allerdybeste begravede dalstrukturer ses stadig tydeligt. Enkelte steder kan nogle tilsyneladende ekstra dybe»huller«i dalstrukturerne skyldes, at data især fra slæbe-tem, på grund af for svage signaler ikke kan detektere særligt dybtliggende gode ledere og således overvurderer dybden. Begravede dale i området En række af de mest markante, begravede dalstrukturer i området vil her blive omtalt særskilt og vist på et oversigtskort fig 5.2.e. Frijsenborg-Foldby-dalen Frem til TEM-kortlægningen havde man ikke det mindste kendskab til denne ca. 10 km lange, sydøst-nordvest-gående dalstruktur, der øjensynligt har sit toppunkt øst for Foldby. Herfra forløber dalen syd om Foldby, videre hen over den sydlige del af Tinning Hede, syd om Frijsenborg og videre ud mod Granslev Å-dalen. Ligeledes var heller ikke den smalle og knap så dybe nord-syd-gående dal Lille Frijsenborg-dalen, som krydser Frijsenborg-Foldby-dalen kendt, idet ingen dybe boringer fandtes langs dette dalforløb. At de eksisterende boringer ikke kunne afsløre disse begravede dalstrukturer fremgår tydeligt af figur 5.1.b, der anskueliggør, at der forud for nærværende undersøgelse kun angstrup mmel Voldby e e kørring gård Å - DALEN LILLE - FRIJSENBORG Skjød Herskind Hede Sjelle Brundt FRIJSENBORG - Fajstrup Solkær Skivholme Herskind Lyngå Lading H l b l Tinning FOLDBY -DALEN Vitten Vivild H A A Hummelure Skjoldelev Borum Labing Hørslev Yderup Sabro Lyngby Hinnerup Fårup Mundelstrup Figur 5.2.e. Begravede dale i Århus Nord-området. R - Haldum Folby Korsholm Over Hadsten T R I Norring Sandby G E Lilleå Hår R I S T R U P Haar-Trige-Elsted-dalen Længere mod nord finder vi en dalstruktur, der løber ind i området fra nordvest, fra nord for Vitten, over Haar, nord om Grundfør, videre nord om Trige, nord om Lystrup, mod Hjortshøj og videre ud mod kysten. Spørring-Todbjerg-dalen Den sidste af de store nordvest-sydøst-gående, begravede dalstrukturer i området løber fra Ødum øst om Spørring, videre nord om Todbjerg og ned mod Hjortshøj, hvor den ser ud til at - ELS T E - G R U N D F Ø R - Mølballe Søften Kvottrup True Selling Ø D U M Tåstrup Grundfør D Geding - KASTED - D A L E N - D A LISBJERG Tilst L E N Ølsted Kasted Hasle Astrup Ødum Knoldene Spørring SPØRRING - - LYSTRUP Spørring Å Trige Mejlby Todbjerg Lisbjerg Lisbjerg-Terp Vejlby Skejby Brendstrup Røved TODBJERG - DALEN Pannerup TRUELSBJERG - TRUGET - DALEN Elev Hårup Elsted Bendstrup Lystrup Lindå Ba Hjorts Vejlby F Risskov Grøtt 18

5 Delrapport II - detailkortlægning opnå forbindelse med Haar-Trige-Elsted-dalen. Forannævnte dalstrukturer omfatter kun de største og mest markante, som de fremstår af TEM-kortet i figur 5.2.c. Yderligere en lang række mindre, men dog betydningsfulde dalforløb, kan ses på kortet. Ristrup-Grundfør-Ødum-dalen I en svag bue fra Sabro i syd via Ristrup, Søften, Grundfør og Ødum i nord løber én af områdets markante, begravede dale. Højtliggende, tertiære lerplateauer Som det fremgår af figur 5.2.c er der mellem de begravede dale stedvis meget udbredte og højtliggende plateauer, som indikerer fedt ler (med elektriske modstande på 15 ohmm eller mindre) tæt på terræn. Kasted-Lisbjerg-Lystrup-dalen Et andet dalsystem forløber fra KastedGjeding-området mod øst-nordøst, syd om Lisbjerg og videre over mod den sydlige del af Lystrup og herfra mod Egå. Via Kvottrup har denne dal sandsynligvis en tærskelforbindelse over til dalsystemet Ristrup-GrundførØdum. Mest markant er dette i den vestlige del af Århus Nord-området, hvor Frijsenborg-Foldby-dalen gennemskærer et stort plateau med Tinning Hedeområdet på nordsiden af dalen og Hummelure-Skjoldelev-massivet på sydsiden. Truelsbjerg-truget Endvidere er der et større dalsystem eller måske mere en trugformet fordybning i den tertiære leroverflade omkring Truelsbjerg, Ølsted og Elev. Ved Elev smelter denne trugformede struktur mere eller mindre sammen med dalsystemerne Kasted-Lisbjerg-Lystrup. Et andet og noget mindre udbredt plateau ses fra vest for Spørring, hvor det forløber over Thomasminde videre mod øst og syd om Todbjerg Andre højtliggende plateauer finder vi ved Fårup, øst for Sabro samt ved Trige, jf. kortet i figur 5.2.c. Verificering af TEM-målingerne Eksistensen af de vestligste og nordligste af de begravede dale er blevet fuldt ud bekræftet af de 10 dybe boringer, der er blevet udført i forbindelse med denne kortlægning, jf. figur 5.2.f. 9 af disse boringer blev på baggrund af TEM-koten for den gode leder placeret midt over indikationerne på begravede dale. Alle boringer dokumenterede tilstedeværelsen af begravede dale, idet der i 8 boringer var mere end 100 m ned til det tertiære underlag, og magasinmægtigheder på mellem 50 og 80 m kunne konstateres i samtlige boringer. Den 9. boring blev placeret tæt på et sadelpunkt mellem 2 dalstrukturer og viste derfor kun en daldybde på ca. 65 m. Den 10. dybe boring blev placeret oppe på det høje, tertiære plateau men så tæt på en dal som muligt. Denne boring havde til formål dels at dokumentere den sammenhængende, tertiære lagsøjle i kortlægningsområdet mere præcist, og dels at dokumentere den meget ringe bredde på nogle af de begravede dale, idet der kun er ca. 550 m mellem denne boring og en anden af de dybe boringer, som ligger midt over den begravede dal, jf. figur 5.2.g. De højtliggende plateauer af tertiært ler er ligeledes blevet bekræftet af 8 velplacerede snegleboringer. Om resultaterne af disse boringer henvises til beskrivelsen i afsnit TEM måling er, kote for god e l. lede r Grid opsæ tning Kote n for ø ve rs te gode le de r (3G udtræ k) [m o DNN] S ymb ole r Obse rva tionsp unkt Nod er i x ret n. (celler + 1) 501 Nod er i y ret n. (celler + 1) 381 Maske stør rels e i x ret ningen 50.0 Maske stør rels e i y ret ningen 50.0 Inter po lat ions funk tion GINTP1 Antal glat ninger 4 Sø ger ad ius Pr æp ar ations funk tion g Figur 5.2.f. Kort over koten for den øverste gode leder samt placering af 10 nye, dybe undersøgelsesboringer. Det kan således konkluderes, at de udførte TEM-målinger har bidraget i væsentlig grad til forståelsen af dels den strukturelle, geologiske opbygning af området herunder de begravede dale og dels udbredelsen af områder med potentielle muligheder for at finde grundvandsmagasiner. Samtidig har 19

6 Redegørelse for grundvandsressourcerne i Århus Nord-området (OSD32-02) (OSD32-03) OSD boring Enhed 9 Enhed 8 Enhed 7 Enhed 6 Enhed 5 Enhed 4 Enhed 3 Enhed 2 Enhed 1 Signaturforklaring Moræneler Smeltevandssand og -grus Smeltevandssilt Smeltevandsler Tertiære aflejringer Efter Geologisk Institut Figur 5.2.g. Kort over den gode elektriske leder, hvorpå er markeret beliggenheden af de 2 tætliggende, dybe boringer, som er placeret henholdsvis over den begravede dal og oppe på det tilgrænsende plateau af højtliggende, tertiært ler. Ved siden af kortet vises de vidt forskellige resultater, der kom ud af de 2 boringer på trods af ensartede terrænforhold og en indbyrdes afstand på kun 550 m. TEM-målingerne også bidraget til afgrænsningen af områder, hvor der er meget ringe chancer for, at der kan findes egentlige grundvandsmagasiner. Slæbegeoelektrik og kortlægningen af de øverste lerdæklag De første slæbegeoelektriske målinger i Århus Nord blev udført i Kasted-området for Århus Kommunale Værker i midten af 1990 erne. På dette tidspunkt havde slæbegeoelektrikken (den første udgave med 3 kanaler, kaldet PACEP-metoden) kun få år på bagen, idet den omkring 1990 havde afløst den traditionelle geoelektriske linieprofilering. Sidstnævnte udføres typisk ved hjælp af spyd-elektroder, der stikkes ned i jorden i en bestemt konfiguration ved hver måling, og der måles normalt kun for én elektrodeafstand ad gangen ved hvert målepunkt. Næste område, der blev kortlagt med slæbegeoelektrik, var Truelsbjerg-Elsted-området, der ligeledes blev opmålt med PACEP-metoden i Såvel Kasted-området som Truelsbjerg- Elsted-området indgik som en del af baggrundsmaterialet for fremstillingen af det første lertykkelseskort fra 1998, der dækkede store dele af Århus Kommune. De slæbegeoelektriske målinger med anvendelse af 3 forskellige elektrodeafstande (3 kanaler) tolkes oftest ved hjælp af 3 lags-modeller med fastholdte laggrænser og variable lagmodstande. De således tolkede lagmodstande afspejler væsentlige træk ved variationerne i de øvre jordlags geologi, og hensigten med at udføre denne type målinger er da også sammen med oplysninger fra andre geofysiske målinger, boringer og øvrig geologisk information at få etableret et tilstrækkeligt grundlag for en arealdækkende beskrivelse af de øvre jordlags geologi/ hydrologi. I perioden udvikledes en ny type slæbegeoeletrik, PACES-metoden, hvormed der kontinuert kan foretages målinger for 8 forskellige elektrodeafstande pr. målepunkt, og derfor omtales metoden da også som 8-kanals-slæbegeoelektrik. De fleste slæbegeoelektriske målinger i Århus Nordområdet er foretaget med PACES-metoden i perioden fra Det gælder for områderne Foldby, Tinning, Hammel-sydøst, Sabro og Spørring- Todbjerg. I forbindelse med igangsættelsen af indsatsplanlægningen i Århus Nord området gennemførtes en ny opmåling med PACES-udstyr i Grundfør-området, hvor der ud over et mindre område, dækket af et SMPforskningsprojekt stort set kun fandtes gamle Wenner-profil-målinger, ud- 20

7 Delrapport II - detailkortlægning Slæbegeoelektriske kortlægningsområder Fig 5.2.h. Oversigt over de forskellige slæbegeoelektriske kortlægningsområder, der dækker Århus Nord-området. Ωm (ρ a ) FØR Målelinie med målepunkter Måling ved 3 elektrodeafstande i hvert punkt Målinger i ét punkt ρ a Slæbegeoelektrik og Ωm (ρ a ) NU Målelinie med målepunkter Måling ved 8 elektrodeafstande i hvert punkt Målinger i ét punkt ρ a ført som traditionelle linieprofilmålinger i forbindelse med råstofkortlægningen i 1980 erne. Endvidere er der i forbindelse med nærværende ressourceredegørelse også foretaget en nyopmåling af et område omkring Kasted (i udvidet udgave i forhold til den tidligere 3-kanalskortlægning, der var udført for Århus Kommunale Værker). Oversigtskort i figur 5.2.h viser de slæbegeoelektriske kortlægninger i Århus Nord m (a) Wenner-sonderingskurve, 3 kanaler (a: elektrodeafstand) Tolkning af 3 lag: þ Fastholdte lagtykkelser þ Variable modstande m (a) Wenner-sonderingskurve, 8 kanaler (a: elektrodeafstand) Tolkning af 3 lag: þ Variable lagtykkelser þ Variable modstande, d 1, d 2, d 1, d 2, d 1, d 2 ρ3 Analyse af de tolkede PACESdata i Århus Nord-området PACES-målinger, der som nævnt består af tætliggende sonderinger med 8 måleværdier pr. sonderingskurve, er overvejende tolket ved hjælp af 1-dimensionale 3-lagsmodeller med variable laggrænser, jf. figur 5.2.i, der viser forskellen mellem tolkninger baseret på 3-kanals slæbegeoelektrik og 8-kanals slæbegeoelektrik. Figur 5.2.i. Med 8-kanals slæbegeoelektrik er der mulighed for 3-lagstolkninger med såvel varierende modstande som lagtykkelser. I modsætning hertil var man med 3-kanals slæbegeoelektrik kun i stand til at bestemme lagmodstandene ved fastholdte laggrænser. I forbindelse med anvendelsen af PACES-tolkninger i Århus Nord-området afskæres de tolkede lagmodeller ved en dybde på 30 m under terræn, 21

8 Redegørelse for grundvandsressourcerne i Århus Nord-området idet metoden ikke giver belæg for at operere med informationer fra lagdybder større end 30 m. 600 Resistivity, Layer Number 1 PACES-data anvendes først og fremmest i forbindelse med beskrivelsen af de øverste lag i den hydrologiske model for området samt i forbindelse med udarbejdelsen af et lertykkelseskort, der er ét af grundelementerne i forbindelse med udarbejdelsen af nitratsårbarhedskortet. Counts e+02 Data Ohmm Det største udbytte af resultaterne fra PACES-målingerne opnås, hvis der kan foretages en opdeling af de tolkede modstande i intervaller, som hver for sig modsvarer beskrevne geologiske enheder i områdets boringer. Først og fremmest lerindhold samt vandindhold og vandkemi er bestemmende for størrelsen af de specifikke, elektriske modstande i de almindeligste, danske sedimenter. I Århus Nordområdet afspejler de laveste elektriske modstande således de meget fede, tertiære leraflejringer, mens de højeste elektriske modstande repræsenterer de tørre og meget velsorterede sandaflejringer. Formations modstand ohmm Geologisk beskrivelse Tørt sand/grus Vandmættet sand/grus Vandmættet sand medsiltogler Ler Fedt ler Figur 5.2.j. Typiske elektriske modstandsniveauer for sedimenter i Århus-området. Fig 5.2.k. Histogram baseret på tolkede elektriske modstande i 1. lag ( fra 1-dim., 3-lagstolkede PACES-målinger) omfattende modstandsintervallet større end 10 ohmm opdelt i 100 intervaller. Data omfatter alle PACES-målinger i Kasted-området et delområde i den sydligste del af Århus Nord-området. Vanskelighederne med at etablere en éntydig relation mellem de elektriske modstande og de geologiske aflejringer øges væsentligt, når der er tale om elektriske modstande i intervallet mellem ca. 45 og ca. 80 ohmm. I dette modstandsinterval finder man såvel moræneaflejringer som vandmættet sand med relativt stort indhold af eksempelvis klorid-, sulfat- og/eller nitratsalte. De fedeste morænelere ligger i den laveste ende af intervallet. Med aftagende lerindhold vil den elektriske modstand stige, således at morænesand kan være vanskeligt at skelne fra smeltevandssand i den høje ende af det nævnte modstandsinterval. Endvidere vil dårligt sorterede, vandmættede smeltevandsaflejringer ofte være vanskelige at skelne fra almindeligt forekommende moræneler, jf. figur 5.2.j. For bedre at kunne korrelere resultater fra PACES-målingerne med boringsobservationer og afdække sammenhængen med de geologiske forhold i et område kan det være en hjælp at kigge lidt grundigere på fordelingen af tolkede lagmodstande fra PACESmålingerne i området. Fordelingsmønstret for de tolkede lagmodstande vil dog blive mere sløret jo større område man kigger på og jo mere kompleks geologien er i området, se figur 5.2.k. I Århus Nord-området er der foretaget en analyse af modstandsfordelingen for de forskellige lag i 3-lagstolkningen for en række delområder. På baggrund af disse analyser er det vurderet, at tolkede modstande på under 50 ohmm repræsenterer lag, der rent lithologisk overvejende består af lerlag, mens tolkede modstande på over 70 ohmm må forventes at repræsentere sandede lag. I intervallet mellem 50 og 70 ohmm kan der ikke sættes en specifik lithologisk etikette på de tolkede lag. Rent hydraulisk er der dog ikke tvivl om, at den hydrauliske ledningsevne stiger med stigende elektrisk modstand, idet dette alt andet lige svarer til et faldende lerindhold. På baggrund af denne betragtning er der derfor i forbindelse med opstilling af en grundvandsmodel for Århus Nord-området indført følgende inddeling af intervallet ohmm i: sandet ler, ler/sand og leret sand. Visse steder vil det ikke være muligt uden videre at etablere en sammenhæng mellem de tolkede PACES-målinger og den observerede lagfølge i boringerne. Dét kan der være flere oplagte forklaringer på, f.eks.: for stor afstand mellem boring og PACES-målelinie i forhold til en hastigt varierende geologi, dårligt beskrevne boringer, forekomst af forskellige sedimenttyper med samme elektriske modstandsniveauer, ækvivalensproblemer eller lag undertrykkelse i PACES-tolkningen mv. 22

9 Delrapport II - detailkortlægning Slæbegeoelektrik Århus Nord ohmm Figur 5.2.l. Kort over den tilsyneladende elektriske modstand for elektrodeafstand a= 30 m (Wennerkonfiguration) i Århus Nord-området. De højeste modstande afspejler områder med et relativt tyndt lerdæklag. Det overordnede modstandsbillede i Århus Nord-området. Allerede på baggrund af kortet over den tilsyneladende elektriske modstand baseret på den største af elektrodeafstandene, a=30 m, og dermed største måledybde, kan man tydeligt identificere visse overordnede geologiske strukturer, jf. figur 5.2.l. Arealer med relativt lave elektriske modstande (under ca. 50 ohmm) dominerer i udbredte og nogenlunde sammenhængende dele af området, bl.a i et område beliggende mellem Lading, Foldby, Haldum, Vitten og Solhøj, samt i et andet område, der strækker sig fra Sabro syd om Søften over Lisbjerg, Elev og Lystrup op mod Todbjerg og videre mod Spørring og Ødum. Disse lavmodstandsarealer der altså relaterer sig til den største elektrodeafstand på 30 m og dermed den største indtrængningsdybde indikerer, at der her findes lerede aflejringer af en betydelig mægtighed inden for de øverste 20 til 30 m under terræn. Arealer med relativt høje elektriske modstande (over ohmm) dominerer i ligeledes nogenlunde sammenhængende dele af et område, der strækker sig fra nord for Lisbjerg, videre mellem Søften og Trige op mod Grundfør, Hinnerup, Haldum og Vitten. Et andet højmodstandsområde strækker sig fra Sabro mod nord og øst om Foldby. Endelig ligger der i den vestligste del af Århus Nord en del af et større højmodstandsområde, som strækker sig fra Tinning Hede og vestpå mod Frijsenborg. De høje modstande indikerer, at der her findes sandede aflejringer af en betydelig mægtighed inden for de øverste 20 til 30 m under terræn. Det er væsentligt at bemærke, at der de fleste steder er meget bratte overgange mellem lave og høje elektriske modstande i området. Dette afspejler, at ændringer i de overfladenære, geologiske forhold også sker relativt brat, eksempelvis hvad angår tykkelse af lerlag/sandlag. Det er derfor også klart, at der alene af dén grund ofte kan være betydelige forskelle mellem de tykkelser af henholdsvis ler- og sandlag, der observeres i boringer, som ligger i nogen afstand fra PACES-målelinier, og så de lagtykkelser, der kan tolkes ud fra de nærmeste PACES-målinger. Samtidig er det vigtigt at være opmærksom på, at PACES-målingerne i den største del af Århus Nord udgør den fladedækkende information i forhold til de spredte boringer, og PACES-målingerne giver derfor det overordnet set mest dækkende billede af den geologiske variabilitet inden for de øverste 20 til 30 m under terræn. I Århus Nord-området er der ikke noget éntydigt sammenfald mellem lavmodstandsområder eller højmodstandsområder fra PACES-målingerne, og de begravede dalstrukturer, som er dokumenteret i området ved hjælp af TEM-målinger og boringer. Nogle steder kan de begravede dale øjensynligt være dækket af meget sandede aflejringer, mens der andre steder ligger store mægtigheder af lerede aflejringer oven på de begravede dalstrukturer. 23