Geofysiska metoder

Kvicklera som urlakats på saltvatten har generellt högre elektrisk resistivitet (sämre ledningsförmåga) jämfört med omgivande lera som inte är urlakad. Markens elektriska resistivitet bestäms med elektriska och elektromagnetiska metoder. Resultat från sådana undersökningar kan därför användas för att påvisa områden med förutsättningar för kvicklera och som underlag för mer detaljerad geoteknisk provtagning. Mätningarna kan ske både på marken och från luft (flygburen mätning).

Om du har frågor om de geofysiska metoderna, kontakta i första hand Lena Persson vid Sveriges geologiska undersökning, via epost lena.persson@sgu.se eller på telefon 018-179312.

Inför en kartläggning av kvicklera med geofysiska metoder behöver det säkerställas att mätningen utförs korrekt för att kunna utvärdera förutsättningar för kvicklera. Redovisningsskalan behöver anpassas så att skillnader i resistivitet i det lågresistiva området mellan 1 och 10 ohm-m kan urskiljas. Redovisningen bör göras som en så kallad diskret redovisning så att gränser i resistivitet urskiljs tydligt. Det är särskilt viktigt då jämförelser ska göras med utvärderad förekomst av kvicklera från geoteknisk sondering och provtagning.

Här beskriver vi kortfattat tre rekommenderade metoder

• Flygburen resistivitetsmätning, TEM
• Markbaserad resistivitetsmätning, ERT
• Markbaserad elektromagnetisk mätning, RMT

TEM (Transient Elektromagnetisk mätning) utförs på 30-50 m höjd över markytan med en sändarram försedd med mottagarspolar som hänger under en helikopter. Metoden innebär att en kraftig ström skickas ut och slås av momentant. Vid strömavslag induceras en ström i marken som orsakar ett magnetiskt fält som kan mätas av mottagarspolen. Magnetfältets storlek och hur snabbt det avklingar är beroende av markens ledningsförmåga. Olika jord- och bergarter har olika ledningsförmåga. Med hjälp av så kallad inversionsteknik skapas en resistivitetsmodell som visar resistivitetsfördelningen i marken och som sedan används för tolkning av jordlager. Resistivitetsmodellerna kan visualiseras som en sektion längs flyglinjen eller i plan där resistiviteten interpoleras till en yttäckande bild för olika lager.

Metoden är lämplig för kartläggning av större områden eftersom den ger yttäckande information om fördelningen av markens resistivitet från ytan och ned till ett djup av minst 50 till 100 m. Mätsystemet bör vara anpassat för att ge så detaljerad information nära markytan som möjligt.

Elektriska installationer som kraftledningar och järnväg stör mätningarna och det är inte heller tillåtet att flyga över tät bebyggelse på grund av hängande last.

ERT (Electrical Resistivity Tomography) lämpar sig främst för kartläggning av förutsättningar för kvicklera inom mindre områden. Markmätningar är också motiverade i tätbebyggda områden eftersom ERT är mindre känslig för elektriska störningar från t ex kraftledningar. 

Med ERT mäts markens elektriska resistivitet genom att en ström sänds ut i marken via två strömelektroder. Samtidigt mäts spänningen med ett antal elektroder vid olika punkter längs en mätlinje. Mellanrummet mellan punkterna är oftast 2 eller 5 meter. Genom att öka avståndet mellan strömelektroderna erhålls en större djupkänning och variationer av markens resistivitet i djupled kan modelleras. Data tolkas, i likhet med  TEM-mätningar, med hjälp av inversionsprogram. Beroende på datainsamlingsgeometrin kan resultaten presenteras som en-, två- eller tredimensionell resistivitetsmodell.

Med RMT-metoden (Radiomagnetotellurik) bestäms markens resistivitet med hjälp av elektromagnetiska signaler i frekvensområdet 10–250 kHz. Djupkänningen är beroende av markens resistivitet och sändarens frekvens. Högre frekvenser ger mer ytnära och detaljerad information och lägre frekvenser tränger djupare ner i marken men ger sämre upplösning. Insamlade data tolkas med hjälp av inversionsprogram och resultaten presenteras som resistivitetsmodeller i likhet med ERT-metoden. Den maximala djupkänningen för RMT-metoden uppgår i områden med lera till ca 50 meter.