Elektriske modstande for forskellige jordtyper

Transkript

1 Elektriske modstande for forskellige jordtyper Hvilken betydning har modstandsvariationerne for de geologiske tolkninger? Peter Sandersen Geological Survey of Denmark and Greenland Ministry of Climate and Energy

2 Geologisk modellering Fastlæggelse af laggrænser i 3D-rummet Gode data, der understøtter hinanden Veldefinerede laggrænser Dårlige data, der ikke understøtter hinanden Gode data, der ikke understøtter hinanden! Fokus på TEM-data og boringer

3 Geologi og elektriske modstande Geofysik skal oversættes til geologi Der skal tolkes! Der skal tages beslutninger!?

4 Jordlagenes modstandsintervaller Den målte elektriske modstand afspejler: Mineralsammensætningen (ler) Vandindholdet Porevandets kemi (fx. opløst salt) Målemetoden

5 TEM-modstande af typiske danske aflejringer Kvartær Prækvartær Aflejring Modstand [Ωm] Ferskvandstørv, gytje, ler Diatomit Marint tørv, gytje, ler (saltvandsholdigt) 1 15 Moræneler (typisk 40) Morænesand og grus >40 Smeltevandsgrus >80 Smeltevandssand >60 Smeltevandssilt Smeltevandsler (typisk 25) Miocænt kvartssand/glimmersand >80 Miocænt glimmersilt Miocænt Oligocænt glimmerler Oligocænt fed ler (bl.a. Viborg Form.) 3 12 Søvindmergel (fed ler) 3 8 Paleocænt Eocænt plastisk ler 1 3 Kertemindemergel 5 30 Lellinge Grønsand Kalk >80 Skrivekridt Jørgensen et al. 2003/Jørgensen et al. 2005

6 TEM-modstande af typiske danske aflejringer Kvartær Prækvartær Aflejring Modstand [Ωm] Ferskvandstørv, gytje, ler Diatomit Marint tørv, gytje, ler (saltvandsholdigt) 1 15 Moræneler (typisk 40) Morænesand og grus >40 Smeltevandsgrus >80 Smeltevandssand >60 Smeltevandssilt Smeltevandsler (typisk 25) Miocænt kvartssand/glimmersand >80 Miocænt glimmersilt Miocænt Oligocænt glimmerler Oligocænt fed ler (bl.a. Viborg Form.) 3 12 Søvindmergel (fed ler) 3 8 Paleocænt Eocænt plastisk ler 1 3 Kertemindemergel 5 30 Lellinge Grønsand Kalk >80 Skrivekridt Geofysiksamarbejdet 2003/Jørgensen et al. 2005

7 Tertiær ler Smeltevandsler Moræneler Sand/grus

8 Farver forfører!

9 Eksempel, Hindsholm Op til 105 ohmm Ned til 21 ohmm

10 Eksempel, Hindsholm

11 Eksempel, Hindsholm

12 Eksempel, Odense Syd SkyTEM-data: Lavere modstande end forventet ved boring Adskillelse af magasiner? Vandprøver fra boringens filtre viser chloridindhold på 470 og 690 mg/l SkyTEM afspejler porevandskemien i den kvartære lagserie Opadrettet gradient Ingen geologisk adskillelse af magasiner Grontmij 2011

13 Atypiske modstande i områder med. Højere modstand end forventet: Tørre lerlag i øvre del af lagserien Tertiær silt ( sort ler ) Højt kalkindhold (mergel) Fersk porevand i sprækker (skifrig palæogen ler) Lavere modstand end forventet: Moræneler over palæogent ler opblandet med PL Smeltevandsler opblandet i ML

14 Atypiske, fordi: Lithologien er anderledes end forventet (mere sandet, mere leret, større kalkindhold ) Varierende lithologi i laget (faciesvariationer: kornstørrelse, tynde lag, opblanding) Vekslende vandindhold (tør moræne!) Sprækker Varierende porevandskemi TEM-metoden midler!

15 Hvad stiller vi op med de atypiske elektriske modstande? Tolkningsmæssigt dilemma: Hvilket/hvilke datasæt har ret? Eksempel Hindsholm: Ingen logs Hvad skyldes de høje modstande af ML? Tør vi basere geologiske tolkninger på de atypiske elektriske modstande? Hvordan får vi koblet modstande og lithologi?

16 Samtolkning af data Kombination af datasæt vigtig TEM/SkyTEM Prøvebeskrivelser Resistivitetslogs Kombination af data giver større sikkerhed i tolkningerne En indledende vurdering af res-logs, lithologi og TEM Sandersen et al. 2009

17 Formationer og modstandsintervaller Vendsyssel: Modstandsintervaller fra resistivitetslogs Sandersen et al. 2009

18 Den geologiske modellering Problemstillinger ifbm. atypiske modstande Tolkning af laggrænser er vanskelig Usikkerheden på den geologiske models laggrænser øges på trods af gode data Tolkninger på baggrund af modstande alene er vanskelig/usikker Konsekvenser for tykkelsen af magasiner og dækkende lerlag Meningerne om hvor laggrænserne ligger kan være delte!

19 Den geologiske modellering Spørgsmål, som bør afklares Er der tale om atypiske modstande, som er generelt forekommende i modelområdet? Er de kun forekommende stedvist? Har vi flere datasæt, der bekræfter modstandene? (logs eller andre geofysiske data) Hvad er usikkerheden på boredata? Hvad er det modstandene afspejler, geologisk set?

20 Den geologiske modellering Handling Afklaring af spørgsmålene Tabel over lithologier og modstande Diskussion af, hvor laggrænserne trækkes Tolkning Konsekvens Dokumentation

21 Atypiske elektriske modstande er ikke ualmindelige Udfordringer for den geologiske modellering Løsninger: Konklusioner Målrettet anvendelse af borehulslogs Grundig, manuel samtolkning af data (Andre farveskalaer?) Indledende diskussion af lagseriens modstandsforhold (tolkningsprocedurer) Konsensus Erfaringsudveksling (supplement til standardintervallerne ) Varsomhed med automatiserede tolkninger