Geofysik og geologisk kortlægning. Seniorgeofysiker Verner H. Søndergaard og Seniorforsker, Phd, Ingelise Møller Balling GEUS
Disposition Indledning - forhistorie Fladedækkende geofysik nye muligheder Gebyrkortlægning Hvor meget geofysik har vi fået? Integreret datahåndteringssystem Afslutning
Indledning/forhistorie I Danmark blev geofysik blev stort set kun udført af universiteter og forskningsinstitutioner frem til 1970 erne (når der ses bort fra olieefterforskningen) Op gennem 1970 erne og 80 erne iværksattes råstofkortlægning, forureningskortlægning mv. Mange vandværksboringer blev ramt af forurening Fra slutningen af 80 erne og fremefter kom der gang i kortlægningen af grundvandet I 1999 indledtes den gebyrfinansierede kortlægning af grundvandet i områder med særlige drikkevandsinteresser (OSD).
Indledning/forhistorie Den gebyrfinansierede kortlægning har bidraget med den største finansiering til grundvandskortlægning, som er set i Danmark ikke mindst til anvendelse af geofysik!. Det helt afgørende grundlag for at træffe beslutning om igangsætte den gebyrfinansierede kortlægning i Danmark var, at nye fladedækkende, geofysiske metoder var udviklet
Indledning/forhistorie Den gebyrfinansierede kortlægning har bidraget med den største finansiering til grundvandskortlægning, som er set i Danmark ikke mindst til anvendelse af geofysik!. Det helt afgørende grundlag for at træffe beslutning om igangsætte den gebyrfinansierede kortlægning i Danmark var, at nye fladedækkende, geofysiske metoder var udviklet
Indledning/forhistorie Erfaringerne fra Århus-området nævnes i bemærkningerne til gebyrlovforslaget i 1998 Geofysikken tildeles på den baggrund en central rolle (svarende til ca. 2/3 af de eksterne udgifter i det oprindelige regnestykke på kr. 54.000/km2) Derfor fokuseres på den gebyrfinansierede kortlægning i det følgende.
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) OSD-områder dækker ca. 40% af Danmarks areal
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) OSD dækker 40 % (ca.17.500 km 2 ) af Danmarks areal Kortlægningsstart i 1999 ; forventes afsluttet i 2015 Indtil 2007 varetog amterne kortlægningsopgaven,som herefter blev overtaget af de 7 nye miljøcentre
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) Kortlægningen finansieres af en afgift (tidligere et gebyr) på nu 20,5 øre/m 3 tilladt indvinding; Kommunerne får 4,9 øre/ m 3 til indsatsplanlægningen Udgifter på ialt ca. 1,9 mia kr. (1999 til 2015) for selve kortlægningsdelen; hertil kommer udgifter til indsatsplaner Ca. ¾ af udgifterne dækker ekstern bistand fra rådgivere Den hidtidige geofysiske kortlægning udgør ca. 200 mio. kr.
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) Geofysikkens rolle som eneste fladedækkende kortlægningsmetode, der giver stor datatæthed, stiller store krav For at løse denne centrale del af kortlægningsopgaven optimalt etableredes Geofysiksamarbejdet (Gfs): Sikre metode- og instrumentudvikling Sikre ensartet og højt fagligt grundlag for at udføre, tolke og anvende geofysiske målinger Sikre videndeling, dvs. videreuddannelse af alle både rådgivere og kunder Sikre central og veldokumenteret arkivering af data
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) Gebyrkortlægning i OSD-områder baseres på: Eksisterende viden Detailkortlægning 1. Arealstørrelser/skala 2. Tidshorisont 3. Muligheder
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) TEM data Data indsamlet ved hjælp af jordbaseret metode siden 1993 Data indsamlet ved hjælp af SkyTEMmetoden siden 2003 TEM data dækker ca. 10,500 km 2 Indsamlet frem til juli 2008
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) PACES data Data indsamles med mobilt system Ca. 9000 km PACES data indsamlet Ca. 1200 km PACEP data indsamlet Areal i alt: Ca. 3000 km 2
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) MEP data Data er typisk indsamlet med 5 m elektrodeafstand Ca. 4000 km MEP-data er indsamlet
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) Seismiske data Data opsamlet med systemer med høj opløselighed 1300 km seismik indsamlet
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) Alle data: TEM PACES MEP Seismik
Kortlægning af grundvandet (gebyr/afgift) Alle data: TEM PACES MEP Seismik
Integreret system til håndtering af data
Integreret system til håndtering af data GERDA-databasen Dansk national database til geofysiske data fra kortlægning af de øverste ca. 500 m under terræn Databasen blev færdigudviklet og sat i drift i perioden 1998 2000 (prototype udviklet 1995 1997) Databasen under stadig udvikling Databasen drives af GEUS GERDA har en web-side: http://gerda.geus.dk til upload af data, søgning og download af data og information og dokumentation Der er fri adgang til data
Integreret system til håndtering af data GERDA-databasen Dansk national database til geofysiske data fra kortlægning af de øverste ca. 500 m under terræn Databasen blev færdigudviklet og sat i drift i perioden 1998 2000 (prototype udviklet 1995 1997) Databasen under stadig udvikling Databasen drives af GEUS GERDA har en web-side: http://gerda.geus.dk til upload af data, søgning og download af data og information og dokumentation Der er fri adgang til data
Integreret system til håndtering af data GERDA-databasen Dansk national database til geofysiske data fra kortlægning af de øverste ca. 500 m under terræn Databasen blev færdigudviklet og sat i drift i perioden 1998 2000 (prototype udviklet 1995 1997) Databasen under stadig udvikling Databasen drives af GEUS GERDA har en web-side: http://gerda.geus.dk til upload af data, søgning og download af data og information og dokumentation Der er fri adgang til data
Integreret system til håndtering af data Jupiter-databasen I 1926 blev der oprettet et arkiv for vandværksrelaterede boringer på det daværende DGU (nu GEUS). Nu omfatter arkivet flere typer boringer. Boringerne registreres nu i den nationale boringsdatabase, Jupiter, på GEUS Jupiter indeholder informationer om mere end 300.000 boringer Jupiter har en web-side: http://www.geus.dk/jupiter til søgning og download af data Fri adgang til data
Integreret system til håndtering af data Aarhus Workbench Program-pakke til: Data-processering og inversion af primært DC- og EM-data Upload af data og tolkning til GERDA Visualisering af data og modeller - I temaer på kort - I temaer på profiler Kontrol af datakvalitet Avancerede dataanalyser Beregning og viderefortolkning baseret på forskellige informations-kilder (SSV/geofysik og boringer)
Integreret system til håndtering af data Aarhus Workbench Program-pakke til: Data-processering og inversion af primært DC- og EM-data upload af data og tolkning til GERDA Visualisering af data og modeller - I temaer på kort - I temaer på profiler Kontrol af datakvalitet Avancerede dataanalyser beregning og viderefortolkning baseret på forskellige informations-kilder (SSV/geofysik og boringer)
Integreret system til håndtering af data Mange mindre kortlægninger udført af forskellige firmaer, med forskelligt udstyr, til forskellige tider, tolket af andre forskellige firmaer, og lagt i en fælles national geofysik-database kan trækkes ud og sammenstilles uden diskordanser fordi: Geofysiske undersøgelser har kunnet gennemføres baseret på vedtagne standarder og efter fælles retningslinier og vejledninger. Data er tolket på baggrund af den mest moderne og fagligt set mest udviklede platform baseret på vejledninger og beskrivelser udarbejdet i fælles regi (Geofysiksamarejdet). Alle data og tolkninger er efterfølgende arkiveret efter fælles retningslinier i national database GERDA med meget stor detaljerings-grad, hvorfra man frit kan udtrække og sammenstille data fra flere kortlægnings-områder.
Integreret system til håndtering af data TEM-kort over koten for nederste, gode elektriske leder. Bemærk det udstrakte netværk af begravede dale! TEM-kort over koten for nederste, gode elektriske leder med 83.000 målepunkter!
Integreret system til håndtering af data TEM-kort over koten for nederste, gode elektriske leder. Bemærk det udstrakte netværk af begravede dale! Kort, der viser viser hvor mange enkeltkortlægninger der indgår (94!) Kortareal: ca. 3.500 km 2
Integreret system til håndtering af data TEM-kort over koten for nederste, gode elektriske leder. Bemærk det udstrakte netværk af begravede dale! Kort, der viser viser at der er benyttet 5 forskellige typer TEMmålemetoder i området!
Integreret system til håndtering af data Geoscene3D (I-GIS) Program til 3D visualisering og tolkning af data, modeller og boringsinformationer Videreudvikles til anvendelse i forbindelse med opbygning af geologiske modeller
Integreret system til håndtering af data Aarhus Workbench Program package for Data processing and inversion of resistivity and electromagnetic data Preparation of database for upload to GERDA Visualization of data and models in themes on maps in themes on profiles Data quality control Advanced data analysis Advanced data interpretation with mutual inversion of different data types and borehole a priori information
Eksempler på resultater fra kortlægningen GeosScene3D-kig på en begravet dal fra et punkt ca. 20m under terrænoverfladen. Dalstrukturen ses i en grøn/gul/blå-farveskala til venstre sammen med TEM-tolkninger og boringer Her samme kig, men nu med intervalmodstand i kote -55 i stedet for TEMtolkninger og boringer;
Eksempler på resultater fra kortlægningen Hvis man kun kortlægger små arealer forbliver mange vigtige storskala-strukturer usynlige!!! Små TEMkortlægningsarealer på 2-5 km 2 (kgl)
Eksempler på resultater fra kortlægningen Hvis man kun kortlægger små arealer forbliver mange vigtige storskala-strukturer usynlige!!! Signatur Vandværksboringer Hadsten-indsatsomraaderne Hadsten Hinnerup Små TEMkortlægningsarealer på 2-5 km 2 (kgl) Legend kgl15_3nov05 <VALUE> 80.1-100 60.1-80 40.1-60 30.1-40 20.1-30 10.1-20 0-10 -9.99-0 -19.99 - -10-39.99 - -20-59.99 - -40-79.99 - -60-119.99 - -80-159.99 - -120-433. - -160 Hammel
Afslutning Resumé: (et helt nyt indhold skal ind her) Geofysik-metoder vælges ud fra geologi Geofysik tilstræbes at være fladedækkende Geofysik og boringsdata opgraderer hinanden Geofysik tolkes i flere trin: dataprocessering fysisk tolkning geo-fysisk tolkning Samtolkning af geofysik, geologi og kemi Geologiske modeller bygger på samtolkning
Afslutning De gode resultater på geofysikområdet er opnået på grund af: Nyudvikling af teori, instrumenter, og software Fælles standarder og vejledninger En fælles GERDA-database Et integreret datahåndteringssystem (WB mv.) Videreuddannelse hele vejen rundt Erfaringsudveksling Samarbejde mellem alle involverede
Tak for opmærksomheden.