3.1 Seismik

3.1.1 Generel beskrivelse

Den seismiske metode anvendes primært ved olieefterforskning på større dybder end 500 m. Men i de senere år er den også blevet udbredt i forbindelse med grundvandskortlægning. Til dette brug er der udviklet højopløselige varianter af metoden, som muliggør detaljeret kortlægning af de øverste grundvandsrelaterede jordlag. Metoden udføres ved at sende trykbølger ned i jorden og måle deres refleksioner fra jordlagene i en række udlagte geofoner. Lydkilden er enten sprængninger af dynamit eller store vibratorer monteret på køretøjer. Modtagerne – geofoner – udlægges manuelt eller slæbes i en lang række efter et køretøj /1/. Ved grundvandskortlægning optages data i 2D langs profillinier, og der fås et detaljeret billede af jordlagenes strukturelle opbygning. De seismiske data giver kun begrænsede oplysninger om lithologiske forhold, men ved detaljeret tolkning af seismiske facies, understøttet af specielt boredata, kan der i mange tilfældes tolkes lithologi i dele af de seismiske profiler.

Den seismiske metode er særlig god i forbindelse med kortlægning af begravede dale, forkastninger og større sammenhængende prækvartære lagserier. Derimod kan det være vanskeligt at opløse forstyrrede kvartære lagserier.

3.1.2 Data

De færdigprocesserede data findes typisk i SegY-format og i billedformat. GERDA kan indeholde seismiske data.

Der er stor forskel på datakvaliteten af konventionel olieseismik og højopløselig grundvandsseismik. Konventionel olieseismik kan kun i nogle tilfælde og i helt overordnet omfang benyttes ved geologisk modellering i grundvandsmæssig sammenhæng, f.eks. ved tolkning af forkastninger i undergrunden. Datakvaliteten af grundvandsseismik afhænger dels af hvilket udstyr, der er anvendt under dataindsamlingen, og dels af de naturgivne forhold /2/. Eksempelvis kan datakvaliteten blive ringe i områder med en tyk umættet zone bestående af sand eller grus. Desuden har dataprocesseringen stor betydning for de afrapporterede data.

Metoden egner sig ikke til kortlægning af de terrænnære jordlag. Kun i ekstraordinære tilfælde med meget gode opmålingsforhold og med et optimeret måleudstyrssetup, kan det lade sig gøre at få brugbare data på dybder mindre end 20-30 m. Ved dataprocesseringen gennemgår de rå data en lang behandlingsproces, hvor en række antagelser og tolkninger omkring de geologiske forhold implementeres. De afrapporterede data skal derfor ses som et udkast fra geofysikernes side. Ved den geologiske tolkning af seismikken er det meget vigtigt at tage højde for dette og at inddrage geofysikeren i arbejdet.

3.1.3 Anvendelse i den geologiske model

Med den seismiske metode opnås et detaljeret billede af jordens strukturelle opbygning. Herved fås informationer om varierende typer af laggrænser. For at laggrænserne skal kunne opløses, skal der være kontraster i lagenes lithologiske egenskaber (primært porøsiteten). Lagenes strukturelle opbygning kan give informationer om aflejringsmiljøet og dermed også indirekte om lithologiske forhold. Sådanne forhold kan ses f.eks. i forskellige former for laggrænser og i forskellige refleksionsmønstre (se bl.a. /3/). Den geologiske tolkning foregår typisk ved, at laggrænser følges gennem den seismiske sektion. Der opnås derved en god 2D forståelse af de strukturelle geologiske forhold samt informationer om dannelsesmiljøet, men indblikket i de lithologiske forhold vil mangle. Det er derfor generelt nødvendigt at have boredata til at beskrive de lithologiske forhold. Disse boredata kan med fordel suppleres med opmåling af vertikale seismiske profiler (VSP) i borehullerne, således at forholdene mellem tid og dybde kan præciseres. Endvidere kan TEM-data med fordel anvendes i kombination med seismikken /3/. TEM-data giver vigtige indikationer om både lithologi og dybder.

Seismikken præsenteres normalt med en vertikal tidsskala. Da jordlagenes lithologi og seismiske hastigheder normalt ikke kendes i tilstrækkelig detalje, kan det kun i specielle tilfælde lade sig gøre at konvertere den vertikale skala til en dybdeskala. Nogle af de danske jordartstypers hastigheder er undersøgt i /3/. Typisk er hastighederne 1700-1900 m/s, men for morænelers vedkommende er hastigheden 2000-2300 m/s. Hastighederne for kalk og kridt er endnu højere. For at kunne sammenligne med andre datatyper, er det nødvendigt at konvertere tiden med en hastighed, så der opnås en dybde. En gennemsnitshastighed på 1800-1900 m/s er erfaringsmæssigt et godt udgangspunkt for en sådan konvertering. Ved anvendelse af en gennemsnitshastighed for et helt seismisk profil vil laterale variationer i geologien kunne give stedvise afvigelser. Dette kan i mange tilfælde håndteres visuelt under selve tolkningsarbejdet, men det vil være mere optimalt gradvist, og som en del af den geologiske tolkning, at opstille en to-dimensionel hastighedsmodel for hvert seismisk profil.

Figur 15

Figur 15: Eksempel pĂĄ tolket seismisk sektion. Modificeret fra /3/.

I de tilgængelige geologiske tolkningsprogrammer er der ikke mulighed for direkte at integrere seismisk dataprocessering. Seismikken behandles og visualieres p.t. som billedfiler. Hvis der i et område er udført flere sesimiske profiler, kan det som et led i tolkningsrabejdet være en fordel at visualisere og tolke profilerne samlet i et 3D-miljø (se kap. 3.30 ”3D visualisering og tolkning”).

Der findes mange forskellige måder at visualisere de seismiske data på. Der kan f.eks. anvendes både farveskala og sort-hvid skala. Der kan ikke gives specifikke anbefalinger på anvendeligheden af de forskellige visualiseringsmåder – det afhænger bl.a. af datakvalitet, modeltype og geologi. Det anbefales dog at begrænse profiloverhøjningen (se kap. 3.22 ”Profiloptegning”).

3.1.4 Opsummering

Fordele ved den seismiske metode:

  • Metoden giver detaljerede strukturelle oplysninger
  • Metoden kan give unikke oplysninger om aflejringsforhold
  • Metoden giver kontinuerte 2D data

Ulemper ved den seismiske metode:

  • Metoden er relativt dyr
  • Metoden giver kun fĂĄ oplysninger om lithologi
  • Metoden har begrænsede muligheder for anvendelse i omrĂĄder med stor umættet zone
  • Seismiske data er vanskelige at hĂĄndtere i de geologiske tolkningsværktøjer, der anvendes p.t.

3.1.5 Referenceliste

/1/ Vangkilde-Pedersen, T., Skjellerup, P., Ringgaard, J. and Jensen, J.F., 2003: Pulled array seismic (PAS) - a new method for shallow reflection seismic data acquisition. 65th EAGE Conference & Exhibition. Stavanger, Norway.

/2/ Nørmark, E. og Lykke-Andersen, H. 2006: Rapport vedrørende projekt til udredning af den seismiske metodes anvendelighed i grundvandskortlægning. Geologisk Institut, Aarhus Universitet.

/3/ Jørgensen, F., Lykke-Andersen, H., Sandersen, P. B. E., Auken, E., and Nørmark, E. 2003: Geophysical investigations of buried Quaternary valleys in Denmark: An integrated application of transient electromagnetic soundings, reflection seismic surveys and exploratory drillings. Journal of Applied Geophysics. Vol. 53, 4, pp. 215-228.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *