Detail předmětu

Geofyzika a geodynamika

FAST-HE02Ak. rok: 2018/2019

Předmět studia geofyziky, postavení Země ve vesmíru, pohyby Země, základní fyzikální zákony.
Základy teorie pole, skalární a vektorové pole, gradient, divergence a rotace polních veličin. Gravitační potenciál, intenzita gravitačního pole hmotného bodu, homogenní koule a obecného tělesa.
Základy teorie sférických funkcí.
Gravitační pole Země, jeho intenzita a potenciál, rozvoj potenciálu do sférických funkcí. Tíhové pole Země a jeho potenciál, hladinové plochy tíhového potenciálu. Normální tíhové pole Země, normální tíhové zrychlení, redukce tíhového zrychlení,Fayova a Bouguerova anomálie.Základy gravimetrie, druhy a principy gravimetrů.
Základní rovnice fyzikální geodézie, geoid a kvazigeoid.
Fyzikální základy seismiky, registrace a parametry zemětřesení, model Země, plochy nespojitosti. Zemské magnetické a elektrické pole. Geomagnetická a geoelektrická měření.

Zajišťuje ústav

Ústav geodézie (GED)

Výsledky učení předmětu

Výsledkem výuky je znalost principů geofyzikálních metod, způsob měření a získávání data a jejich zpracování, zvláště tíhových dat, jejich interpretaci a využití v praxi a výzkumných projektech.Dalším výsledkem je schopnost využívání geofyzikálních metod pro studium a poznání geodynamických procesů na i v zemském tělese.
Zařadit mezi výsledky je možno i schopnost a znalost využívání základních programů pro interpretaci přímé i obrácené úlohy v gravimetrii a magnetometrii

Prerekvizity

Znalost základů teorie fyzikálních polí. Znalost základů geologie a dálkového průzkumu Země. Znalost základů vyšší geodézie.

Korekvizity

Potřebné znalosti z oblasti strukturní geologie a deskové tektoniky.
Znalost zpracování dat a tvorba map v Geodetických informačních systémech.

Doporučená nebo povinná literatura

Bullen, K.E.: Introduction to the Theory of Seismology. Cambridge University Press, 1953. (EN)
Andreev, B.A. , Kljušin, I.G.: Geologičeskoje istolkovanie gravitacionnych anomalii. Moskva, Nedra, 1965. (RU)
Burša, M., Pěč, K.: Tíhové pole a dynamika Země. ACADEMIA, Praha, 1988. (CS)
Pospíšil, L, Šutora, A.: PRAKTICKÁ GEOFYZIKA, Učební texty pro geodety, GRAVIMETRIE. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno, 2002. (CS)
Pospíšil, L, Šutora, A.: PRAKTICKÁ GEOFYZIKA, Učební texty pro geodety, ÚVOD DO UŽITÉ GEOFYZIKY. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno, 2003. (CS)
Pospíšil L.: Geofyzika a geodynamika, MODUL #1 , HE02 - GEOFYZIKA A GEODYNAMIKA. VUT, Fakulta stavební, Brno, 2007. (CS)
(CS)
Wiegel, R.: Earthquake Engineering. Prentice Hall, 1970. (EN)
Mareš S. , et al.: Úvod do užité geofyziky. SNTL a ALFA. Praha, 1979. (CS)
Mareš, S. a kol.: Geofyzikální metody v hydrogeologii a inženýrské geologii. SNTL/Alfa, Praha, 1983. (CS)
Ochaba, Š.: GEOFYZIKA. Základy fyziky Země a jej okolia. SPN - Bratislava, 1986. (SK)
Sheriff, R.E.: Geophysical methods. Prentice Hall, N.J., 1989. (EN)
Telford, W. M., Geldart L. P., and Sheriff R. E.: Applied Geophysics, 2nd ed.. Cambridge University Press, 1990.
Burger, H. R.: Exploration Geophysics of the Shallow Subsurface. Prentice Hall P. T., 1992. (EN)
LaCoste & Romberg: General Catalog. Austin, Texas, 1997.
Schenk, V., and Schenková, Z.: Maps of Seismic Zones in Recent Czech National Codes. Journal of Exploration Geophysics, Remote Sensing and Environment: ročník IV. No. 2/1997, Brno, 1997. (EN)
Lillie, R.J.: Whole Earth Geophysics. Prentice Hall, New Jersey, 1999. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsoby výuky jsou zejména přednášky a různé typy cvičení, doplněné výukou v terénu.
a) přednášky mají charakter výkladu základních principů, problémů a jejich vzorových řešení,
b) cvičení podporují zejména praktické ovládnutí látky vyložené na přednáškách.
c) výuka v terénu slouží k praktické aplikaci teoretické výuky.
d) v rámci výuky existuje možnost podílet se na projektech a grantech

Způsob a kritéria hodnocení

Podmiňujícím kritériem je docházka na cvičení a odevzdání zpracovaných protokolů.
Hlavním kritériem je úspěšné splnění testu, který zahrnuje 65 otázek z celého předmětu. Písemný test a ústní zkouška trvá 3 hodiny.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Předmět geofyziky, postavení Země ve vesmíru, pohyby Země, základní fyzikální zákony.
2. Základy teorie pole, skalární a vektorové pole.
3. Gravitační potenciál, gravitační pole hmotného bodu, koule a obecného tělesa.
4. Základy teorie sférických funkcí.
5. Gravitační pole Země, jeho intenzita a potenciál, rozvoj potenciálu do sférických funkcí.
6. Tíhové pole Země a jeho potenciál, hladinové plochy tíhového potenciálu.
7. Normální tíhové pole Země, normální tíhové zrychlení.
8. Redukce tíhového zrychlení,Fayova a Bouguerova anomálie.
9. Základy gravimetrie, druhy a principy gravimetrů.
10. Základní rovnice fyzikální geodézie, geoid a kvazigeoid.
11. Fyzikální základy seismiky, registrace a parametry zemětřesení, model Země, plochy nespojitosti.
12. Zemské magnetické a elektrické pole.
13. Geomagnetická a geoelektrická měření.

Cíl

Získání znalostí o fyzikálních vlastnostech zemského tělesa a metodách určování základních geofyzikálních parametrů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-C-GK magisterský navazující

    obor GD , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor G , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Předmět geofyziky, postavení Země ve vesmíru, pohyby Země, základní fyzikální zákony.
2. Základy teorie pole, skalární a vektorové pole.
3. Gravitační potenciál, gravitační pole hmotného bodu, koule a obecného tělesa.
4. Základy teorie sférických funkcí.
5. Gravitační pole Země, jeho intenzita a potenciál, rozvoj potenciálu do sférických funkcí.
6. Tíhové pole Země a jeho potenciál, hladinové plochy tíhového potenciálu.
7. Normální tíhové pole Země, normální tíhové zrychlení.
8. Redukce tíhového zrychlení,Fayova a Bouguerova anomálie.
9. Základy gravimetrie, druhy a principy gravimetrů.
10. Základní rovnice fyzikální geodézie, geoid a kvazigeoid.
11. Fyzikální základy seismiky, registrace a parametry zemětřesení, model Země, plochy nespojitosti.
12. Zemské magnetické a elektrické pole.
13. Geomagnetická a geoelektrická měření.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

♦ A - 1 den v týdnu -2 hodiny:
1. Sestavení geologicko-geofyzikálního profilu
2. Měření základní sítě a cejchování gravimetru
3. Změření a zpracování denního profilu
4. Výpočet tíhových redukcí, normálního pole Země a tíhových anomálií
5. Výpočet topokorekcí, T1 a T3
6. Konstrukce tíhových map v analogové formě a GIS
7. Transformace tíhového pole, filtrace anomálního pole, reziduální a regionální anomálie,
8. Přímá úloha
9. Obrácená úloha
10. Využívání geofyzikálních programů GeolModel, GravModel, Mag model
11. Komplexní interpretace geofyzikálně-geologických modelů
12. Interpretace reflexních seismických profilů