Zeitschrift für Geologie und Geophysik
Offener Zugang

Abstrakt

Anwendung von elektrischen Widerstands- und Bodenradartechniken bei der Untergrundbildgebung rund um Ajibode, Ibadan, Südwestnigeria

Adelekan AO, Oladunjoye MA and Igbasan AO

An einem Standort im Südwesten Nigerias, der von Gesteinen des Basement Complex unterlagert ist, wurden integrierte geophysikalische Untersuchungen unter Einsatz von ER- und GPR-Techniken durchgeführt. Ziel der Untersuchung war die Abbildung der lithologischen Einheiten unter der Oberfläche und die Abgrenzung flacher geologischer Strukturen, um das Gebiet auf seine Bautauglichkeit zu prüfen. Innerhalb des Gebiets wurden insgesamt fünfundzwanzig (25) VES-Daten (Vertical Electrical Sounding) mithilfe eines Schlumberger-Arrays, zehn (10) ERI-Durchmusterungen mithilfe eines Wenner-Arrays und GPR-Untersuchungen entlang der festgelegten Durchmusterungslinien durchgeführt. Die VES-Daten wurden mithilfe der Methode des partiellen Kurvenabgleichs quantitativ ausgewertet und anschließend mithilfe einer Inversionssoftware unter Verwendung von IPI2Win verbessert, um die geoelektrischen Parameter der Schicht zu erhalten. Die ERI-Daten wurden mithilfe der Inversionssoftware Res2Dinv bzw. Res3Dinv invertiert und interpretiert, um ein 2D- und 3D-Bild des Widerstands des Untergrunds zu erzeugen. Die GPR-Daten wurden mithilfe der Software RadExplorer in einen Radarabschnitt verarbeitet. Die Ergebnisse der vertikalen elektrischen Sondierung umreißen typischerweise drei bis vier geologische Schichten, nämlich Oberboden/lateritische Hartschicht, verwittertes Grundgebirge (bestehend aus Ton und sandigem Ton) und gebrochenes/frisches Grundgebirge mit Schichtwiderstandswerten im Bereich von 10 - 2684 Ωm, 12 - 242 Ωm und 229 - 3213 Ωm und Dickenwerten im Bereich von 0,5 - 2,1 m und 4,0 - 14,1 m. Die Ergebnisse der invertierten 2D-Widerstandsmessung umrissen ebenfalls drei große geologische Schichten, nämlich Oberboden, verwittertes Grundgebirge und frisches Grundgebirge, und korrelieren gut mit den aus den VES-Ergebnissen erhaltenen Ergebnissen. Die Schichten 1 bis 3 der Ergebnisse der invertierten 3D-Widerstandsschnitte weisen in geringer Tiefe eine hohe Variationsbreite in der Widerstandsverteilung auf und bestehen aus Material mit hohem Widerstand im östlichen Teil, während sich Material mit niedrigem Widerstand im südwestlichen Teil konzentriert. Die Ergebnisse der GPR-Untersuchung haben auch drei bis vier geologische Schichten abgegrenzt, darunter Oberboden/lateritische Hartkruste, verwittertes Grundgebirge und gebrochenes/frisches Grundgebirge. Das Untersuchungsgebiet wurde anhand des Widerstandswerts des darunterliegenden Materials in dem Gebiet als halbfestes bis festes Grundgebirge eingestuft. An einigen Stellen abgegrenzte Felsvertiefungen könnten die Gefahr unterschiedlicher Setzungen für Bauarbeiten im Untersuchungsgebiet darstellen. Daher sollte sichergestellt werden, dass das Fundament so konstruiert ist, dass es bequem auf dem festen Grundgebirge sitzt, oder dass geeignete Fundamentarbeiten wie Pfähle verwendet werden, um die Stabilität des Fundaments zu gewährleisten und strukturellem Versagen vorzubeugen. Daher sind elektrische Widerstands- und Bodenradartechniken vielseitige Werkzeuge zur Standortcharakterisierung.