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
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
Geologi og elektriske modstande
•
•
Geofysik skal ”oversættes” til geologi
Der skal tolkes! Der skal tages beslutninger!
?
Jordlagenes modstandsintervaller
•
Den målte elektriske
modstand afspejler:
– Mineralsammensætningen (ler)
– Vandindholdet
– Porevandets kemi
(fx. opløst salt)
– Målemetoden
Prækvartær
Kvartær
TEM-modstande
af typiske danske
aflejringer
Aflejring
Modstand [Ωm]
Ferskvandstørv, ‐gytje, ‐ler
10‐35
Diatomit
20‐80
Marint tørv, gytje, ler (saltvandsholdigt)
1‐15
Moræneler
20‐60 (typisk 40)
Morænesand og ‐grus
>40
Smeltevandsgrus
>80
Smeltevandssand
>60
Smeltevandssilt
40‐80
Smeltevandsler
10‐40 (typisk 25)
Miocænt kvartssand/glimmersand >80
Miocænt glimmersilt
40‐80
Miocænt‐Oligocænt glimmerler
10‐40
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
25‐80
Kalk
>80
Skrivekridt
30‐100
Jørgensen et al. 2003/Jørgensen et al. 2005
Prækvartær
Kvartær
TEM-modstande
af typiske danske
aflejringer
Aflejring
Modstand [Ωm]
Ferskvandstørv, ‐gytje, ‐ler
10‐35
Diatomit
20‐80
Marint tørv, gytje, ler (saltvandsholdigt)
1‐15
Moræneler
20‐60 (typisk 40)
Morænesand og ‐grus
>40
Smeltevandsgrus
>80
Smeltevandssand
>60
Smeltevandssilt
40‐80
Smeltevandsler
10‐40 (typisk 25)
Miocænt kvartssand/glimmersand >80
Miocænt glimmersilt
40‐80
Miocænt‐Oligocænt glimmerler
10‐40
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
25‐80
Kalk
>80
Skrivekridt
30‐100
Geofysiksamarbejdet 2003/Jørgensen et al. 2005
Tertiær ler
Smeltevandsler
Moræneler
Sand/grus
Farver forfører!
Eksempel, Hindsholm
Op til 105 ohmm
Ned til 21 ohmm
Eksempel, Hindsholm
Eksempel, Hindsholm
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
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
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!
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?
Samtolkning af data
• Kombination af
datasæt vigtig
• Kombination af data
giver større sikkerhed i
tolkningerne
• En indledende
vurdering af res-logs,
lithologi og TEM
Sandersen et al. 2009
– TEM/SkyTEM
– Prøvebeskrivelser
– Resistivitetslogs
Formationer og modstandsintervaller
Vendsyssel: Modstandsintervaller fra resistivitetslogs
Sandersen et al. 2009
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!
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?
Den geologiske modellering
• Handling
– Afklaring af
spørgsmålene
– Tabel over lithologier og
modstande
– Diskussion af, hvor
laggrænserne trækkes
– Tolkning
– Konsekvens
– Dokumentation
Konklusioner
• Atypiske elektriske modstande er ikke ualmindelige
• Udfordringer for den geologiske modellering
• Løsninger:
– 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