Podgrodzie.JPG

Georadar

Badania georadarowe (ang. ground penetrating radar, GPR) to jedna z metod geofizycznych, które jest oparta o wysyłanie i rejestrację krótkich impulsów elektromagnetycznych w sposób analogiczny, jak fale sejsmiczne w sejsmice refleksyjnej (metoda common offset). Na zdjęciu przykład danych georadarowych 3D dokumentujących osady wodnolodowcowe, głębokość penetracji około 10 m, wymiary poziome 20 na 35 m.

Metoda jest szczególnie przydatna przy określaniu głębokości podłoża skalnego, przebiegu głównych granic warstw skalnych, np. spągu torfów lub granicy pomiędzy utworami aluwialnymi a utworami rzeczno-lodowcowymi, ale także szczegółowych badań architektury osadów. Georadar jest też wykorzystywany w hydrogeologii do śledzenia warstw wodonośnych. Znajomość architektury osadów jest pomocna w modelowaniu przepływu. Ze względu na niskie tłumienie fal elektromagnetycznych przez lód, radary stosujące niskie częstotliwości fal są też wykorzystywane w glacjologii.

Podstawową cechą osadów, która decyduje o zachowaniu się fali elektromagnetycznej w ośrodku jest względna przenikalność elektryczna $\epsilon$. Przenikalność elektryczna to ilość energii jaka może być przechwytywana w określonym materiale poprzez polaryzację jonową (odsunięcie od siebie ładunków), dipolową (np. ustawienie dipoli wody) i atomową (zniekształcenie orbit elektronów). Względna przenikalność elektryczna $\epsilon$r. to przenikalność określonego ośrodka w stosunku do przenikalności próżni $\epsilon$0. Istnieje wiele empirycznych zależności pomiędzy przenikalnością elektryczną (ang. relative electric permeability) a zawartością wody (wilgotnością naturalną) w osadach.

Literatura

Fish, M., 2002. Enhancing geotechnical information with ground penetrating radar, New Hampshire Department of Transportation, Bureau of Materials and Research
Nuzzo, L., Leucci, G., Negri, S., Carrozzo, M.T. Quarta, T. 2002. Application of 3D visualization techniques in the analysis of GPR data for archaeology. Annals of Geophysics 45
Thomas, A.M., Rogers, C.D.F., Metje, N., Chapman, D.N., 2007. Soil Electromagnetic Mapping for Enhanced GPR Utility Location Proc. of 25th International No-Dig Conference and Exhibition, Rome
Żuk T., Sambrook Smith G.H. 2015. Stratygrafia radarowa – metoda analizy danych georadarowych 3D w badaniu środowisk sedymentacyjnych na przykładzie osadów rzecznych, Przegląd Geograficzny, 87