Geofysikaaliset matalalentokartat 1:20 000
Aerogeophysical low altitude maps 1:20 000
Aerogeophysical low altitude maps 1:20 000
| Tiivistelmä: Abstract: | GTK on tehnyt geofysikaalista lentomittauskartoitusta ns. matalalentomittauksena vuosina 1972-2007. Lentokorkeutena on ollut 30-40 metriä ja lentolinjojen väli on ollut pääasiassa 200 metriä. Mitatut geofysikaaliset suureet ovat: maan magneettikenttä, maankamaran sähkömagneettinen kenttä ja luonnon oma gammasäteily.
Magneettisissa mittauksissa mitataan maan magneettikentän voimakkuutta (magneettivuon tiheyttä) ja mittaustuloksena saatava suure on kokonais- eli totaalimagneettikentän voimakkuus.
Sähkömagneettisilla mittauksilla saadaan tieto maankamaran sähköisiä ominaisuuksia. Mittaussuureina saadaan reaali- ja imaginaarikomponentti. Mittaussuureista on myös laskettu näennäinen ominaisvastus sekä lähteen syvyys. Mittaustaajuuksia on ollut 1, 2 tai 4.
Gammasäteilymittauksilla mitataan maankamarasta emittoituvaa gammasäteilyä. Mittauksissa rekisteröidään uraanin (U238), toriumin (Th232) ja kaliumin (K40)) aiheuttamaa gammasäteilyä.
Mittauksille on tehty lukuisia menetelmä-, taso- ja muita korjauksia ja lopuksi aineistosta on tuotettu KKJ lehtijaon mukaiset 1:20 000 mittakaavaiset, topografisella pohjakartalla varustetut värilliset sama-arvokartat HP-RTL formaatissa ja ne on muunnettu myöhemmin PDF-formaattiin.
/ GTK performed airborne geophysical surveys as low-altitude surveys in 1972-2007. The flight altitude was 30-40 metres and the flight line interval was usually 200 metres. The measured geophysical quantities were: the Earth’s magnetic field, the electromagnetic field of the Earth’s crust and natural gamma radiation. The magnetic measurements determine the total flux density of the Earth’s magnetic field. The quantity obtained is the total magnetic intensity of the Earth’s magnetic field. Electromagnetic measurements give information about the electric properties of the Earth’s crust. The measured quantities are the in-phase (real) and quadrature (imaginary) components. The measured quantities are used to calculate the apparent resistivity and depth of the source. The number of measurement frequencies has been 1, 2 or 4. Gamma radiation measurements measure the gamma rays emitted from the ground. The measurements register gamma radiation caused by uranium (U238), thorium (Th232) and potassium (K40). Several methodological, levelling and other corrections were performed on the measurement results. Finally, the data was used to generate 1:20 000 HP-RTL colour shade contour maps with a topographic base map following the KKJ map sheet division. The maps have later been converted into PDF format. |
| Käyttötarkoitus: Purpose: | Geofysikaaliset matalalentokartat soveltuvat malminetsintään, kallioperäkartoitukseen, maaperätutkimuksiin ja ympäristötutkimuksiin alueellisessa mittakaavassa. Tarkempaa tutkimista varten on olemassa, näidenkin karttojen pohjana oleva, käsitelty linjakohtainen data (XYZ), josta voidaan tehdä tulkintoja.
MAGNEETTISISTA KARTOISTA Magneettisten ominaisuuksien vaihtelu maankamarassa aiheuttaa mittaustuloksiin paikallisia magneettisia vaihteluita eli anomalioita. Magneettisten mittausten syvyysulottuvuus voi olla satoja metrejä, joskus jopa kilometrejä. Laajemmat tasaiset anomaliavyöhykkeet antavat viitteitä syvältä tulevista magneettisista muodostelmista ja terävät, sivusuunnassa nopeasti vaihtelevat anomaliat viittaavat pinnan lähellä oleviin muodostumiin. Anomalioista voidaan tulkita magnetoituman sijaintia, laajuutta, syvyyttä, asentoa ja voimakkuutta. Tulkinnassa päätellään esiintymän kivilajia, kokoa ja ominaisuuksia. Kivilajien ohella geologisesta rakenteesta kuten ruhjeista ja rikkonaisuusvyöhykkeistä saadaan tietoa. Magneettista menetelmää käytetään laajalti apuna kivilajirajojen määrittämiseen sekä lisäksi malminetsintään ja geoteknisiin tutkimuksiin. SÄHKÖMAGNEETTISISTA KARTOISTA Maa- ja kallioperän sähkönjohtavuus vaihtelee suuresti. Kivilajin sähkönjohtavuus riippuu johdemineraaleista ja niiden määrästä ja erityisesti niiden esiintymistavasta. Yhtenäisen johtavan kappaleen sähkönjohtavuus on huomattavasti parempi kuin piroitteisen mineraalin aiheuttama sähkönjohtavuus. Heikosti sähköä johtavilla kivilajeilla voimakas magneettisuus (magneettinen suskeptibiliteetti) aiheuttaa negatiivisen reaalikomponentin. Ilmiötä kutsutaan magnetiittiefektiksi, koska ilmiön aiheuttaja on magnetiitti. Maalajien sähkönjohtavuus on huomattavasti heikompaa ja parhaiten sähköä johtavat savikot. Maaperän vesipitoisuus vaikuttaa myös johtavuuteen siten, että hienot maalajit, jotka sisältävät paljon vettä, johtavat paremmin kuin kuivat ja karkeat hiekat ja sorat. GTK:n elektromagneettisten lentomittausten syvyysulottuvuus on kymmeniä metrejä. Jos maan pinnassa on hyvä johde, syvyysulottuvuus on pienempi, mutta jos johteen yläpinnasta pintaan saakka on huonosti johtavaa ainesta, voi syvältäkin (n. 100m) tulla esiin hyvin johtava esiintymä. Reaalikomponentti kuvaa paremmin hyviä johteita ja imaginaari heikompia johteita, jotka usein liittyvät veteen, kuten suot, järvet ja kosteikot. Jos on käytettävissä useampi taajuus (2- tai 4-taajuusjärjestelmä) matalin taajuus sopii paremmin hyville ja syvemmällä sijaitseville johteille ja korkein taajuus kertoo parhaiten pinnan lähellä olevien huonommin johtavien rakenteiden ominaisuuksista. Malminetsinnän ja geologisen kartoituksen ohella sähköistä menetelmää voidaan hyödyntää ympäristö- ja geoteknisissä tutkimuksissa. Näennäisen ominaisvastuksen arvot ovat suuntaa antavia ja ne eivät useinkaan kerro pinnalla olevan aineksen johtavuudesta, vaan ylipäänsä johteesta, joka voi sijaita syvemmälläkin. Näennäistä ominaisvastusta laskettaessa mallina on käytetty puoliavaruutta, mikä ei useinkaan kuvaa paikallista geologista rakennetta, ja siksi sen tuloksia on käytettävä vain suuntaa antavina ja laajojen alueiden arvioina, ei pistemäisesti. Näennäisen ominaisvastuksen etuna on kuitenkin pidettävä sen riippumattomuutta lentokorkeuden vaihteluista, toisin kuin reaali- ja imaginaarikomponenttien. GAMMASÄTEILYKARTOISTA Suurin osa maanpinnalla havaitusta gammasäteilystä tulee noin 10-40 cm:n syvyydeltä ja siten Suomessa jäätiköitymisen vaikutus, paksut irtomaapeitteet ja kosteikot rajoittavat menetelmän soveltuvuutta. Radiometriset menetelmät soveltuvat sekä malminetsintään että geologiseen kartoitukseen. Kivilajien välinen vaihtelu sekä erilaiset geologiset prosessit ovat havaittavissa radiometrisin mittauksin. Malminetsinnässä tärkeimpänä on ollut uraaninetsintä, mutta menetelmä soveltuu myös muiden mineraalien kuten kullanetsintään. Maaperätutkimuksissa menetelmää on sovellettu moreenien luokitukseen ja turvetutkimuksiin. Hienoainespitoisuuden kasvaessa moreenien vesipitoisuus kasvaa ja se aiheuttaa gammasäteilyn vaimenemisen. Vastaavasti turvetutkimuksissa tätä veden aiheuttamaa gammasäteilyn vaimenemista on käytetty apuna soiden luokittelussa ohut- ja paksuturpeisiin soihin. Karttojen anomalioiden värit on määritelty lentoaluekohtaisesti ja siten niiden avulla ei voida suoraan päätellä gammasäteilyn voimakkuutta eri puolilla Suomea, vaan se selviää vertaamalla väriä histogrammijakaumassa numeroarvoihin tai katsomalla sama-arvokäyrien numeroarvoja. SIVILISAATION VAIKUTUKSET Kaikki kartoissa näkyvät anomaliat eivät välttämättä johdu pelkästään luonnon maa- tai kallioperän ominaisuuksista, vaan siellä näkyy usein myös sähkölinjojen, rautateiden, rakennusten ja muiden ihmisen aikaansaamien kohteiden vaikutusta. Tätä esiintyy erityisesti sähkömagneettisissa kartoissa. / Airborne geophysical low-altitude maps are suitable for ore exploration, bedrock surveys, soil surveys and environmental surveys on a regional scale. The original line-specific XYZ -data is more suitable for detailed studies andr interpretation MAGNETIC MAPS Variations in the magnetic properties of the ground cause local magnetic anomalies to the measurement results. Magnetic measurements can reach depths of hundreds of metres, sometimes even kilometres. Extensive, flat anomalies indicate that the magnetic formations lie deep underground. Sharp anomalies with great lateral variation suggest that the formations are close to the surface. The anomalies can be interpreted to determine the location, extent, depth, position and strength of the magnetization. In interpretation, the relationships between an ore deposit and rock types, size and properties are determined. In addition the measurements give information about the geological structures, such as fracture zones. The magnetic method is widely used for determining rock boundaries, and also in ore exploration and geotechnical surveys. ELECTROMAGNETIC MAPS The electrical conductivity of the ground and bedrock varies greatly. The conductivity of rocks depends on the conductor minerals, their quantity and especially their means of occurrence. The conductivity of a homogenous conductive plate is much higher than that of fragmented minerals. In low conductive rocks, magnetism (magnetic susceptibility) causes a negative real component. This phenomenon is called the magnetite effect, since it is caused by the precence of magnetite. The conductivity of soils is much weaker, with the highest conductivity is found in clay-bearing soils. The soil moisture content also affects conductivity in such a way that fine-grained soils containing a lot of water are more conductive than dry and coarse sands and gravels. The depth penetration of GTK’s airborne electromagnetic measurements is dozens of metres. If there is a good conductor on the surface, the depth penetration is less. However, if the topside of a conductor is covered by poorly conducting material all the way to the surface, even deep deposits (approximately 100 metres) might be revealed. The real component is a better indicator of good conductors, while the imaginary component indicates weaker conductors that are often associated with water, such as bogs, lakes and wetlands. In multifrequency systems (2 or 4 frequencies), the lowest frequency is best suited for good conductors and deep conductors, while the highest frequency gives information on weaker conducting structures near the surface. In addition to ore exploration and geological surveys, the electric method can be used in environmental and geotechnical surveys. The values of apparent resistivity are only indicative, since they often do not describe the conductivity of surface matter, but simply a conductor that might also lie deeper. The apparent resistivity has been calculated using a half-space model, which often does not describe the local geological structure. Therefore, the results should be considered as indicative only, and applicable to large areas, not points. Nevertheless, a benefit of the apparent resistivity is that, unlike the real and imaginary components, it is not affected by variations of flight altitude. GAMMA RADIATION MAPS The majority of gamma radiation detected on the ground surface emanates from a depth of 10-40 cm, which is why the effects of glaciation, thick layers of soil and wetlands limit the usability of the method. Radiometric methods are suitable for both ore exploration and geological mapping. Variations between rocks and various geological processes can be detected by radiometric measurements. In ore exploration, the top priority has been uranium exploration, but the method is also suitable for exploring other minerals, such as gold. In soil surveys, the method has been applied in till classifications and peat research. As the concentration of fine-grained matter increases, the water content of till also increase, which attenuates the gamma radiation. Thus, this attenuation of gamma radiation by water has been used in peat research to classify bogs as thin- and thick-peated bogs. The colours of anomalies on the maps have been determined by flight area, and thus the colours cannot be directly used to infer the strength of gamma radiation in various locations in Finland. Instead, the strength of gamma radiation can be determined by comparing the colour to the numeric values in the histogram or by looking at the numeric values of contours. EFFECTS OF CIVILISATION Not all anomalies displayed on the maps are caused by the properties of soil or bedrock, since the effect of power lines, railways, buildings and other human artefacts can often be seen. This is particularly apparent in electromagnetic maps. |
| Käyttökelpoisuus: Use limitation: | Aineisto soveltuu lähinnä alueelliseen tutkimukseen.
/ The data is suitable mostly for regional research. |
| Teema avainsana: Theme keyword: | geofysiikka, aerogeofysiikka / geophysics, aerogeophysics |
| Koordinaattijärjestelmä: Reference system identifier: | EUREF FIN TM35FIN EPSG: |
| Jakeluformaatin nimi: Distribution format: | Ei saatavissa INSPIRE-yhteensopivassa muodossa |
| Aineiston formaatti: Data format: |
| Koordinaattijärjestelmä Coordinate system |
|
|---|---|
|
Vertausjärjestelmän tunniste Reference system identifier |
|
| Arvo: Code: |
|
| Nimiavaruus: Namespace: |
EPSG |
|
Kohde- ja ominaisuustiedot Feature and attribute information |
|
|---|---|
| Ominaisuustiedot: Attribute information: |
