Svarer på NGI-skepsis

Svarer på NGI-skepsis

Digital Geologi holder fast ved at den nye metoden for påvisning av kvikkleiresoner -«Orkdalmodellen» - er liv laga og skriver at de gjerne vil utvide samarbeidet til det geotekniske miljøet i Norge.

Dette er saken

geo365.no publiserte nylig en artikkel om en ny hypotese om kvikkleireskred brakt på banen av Digital Geologi AS.

Kort tid etter stilte Jean-Sébastien L’Heureux, avdelingsleder for geoteknikk og naturfare ved Norges Geotekniske Institutt (NGI), og hans kolleger seg spørrende til påstanden om en ny metode for påvisning av kvikkleiresoner. Les dette innlegget her.

Dette innlegget er et tilsvar til L’Heureux og NGI, skrevet av Erling Siggerud og Lars Edvard Rygg Kjellesvik.

Metodikken og resultatene som er omtalt i den opprinnelige artikkelen om kvikkleire i GEO er allerede publisert i tre etterfølgende presentasjoner på Norsk Geologisk Forenings vintermøte i januar 2019, slik at underlaget er gjort tilgjengelig for geomiljøet.

Ettersom hovedtrekkene i vårt arbeide er presentert i artikkelen i GEO, går vi gjerne litt mer i detalj her.  Vi bruker ikke grunnpenetrerende data (GPR) som noen direkte indikator for kvikkleire. GPR tolkes av oss for å identifisere strukturelle, stratigrafiske og sedimentologiske enheter tilsvarende hvorledes maritim seismikk tolkes i oljebransjen. Videre så gir en godt prosessert GPR-linje et godt grunnlag for å tolke geologi betydelig dypere enn 1-3 meter (se figur 1).

Figur 1. GPR-linje fra område Fannrem syd, linjen viser tydelig dyp til morenen samt skrålag relatert til et større fossilt delta, samt hvordan Orkla har skåret seg ned og delvis erodert deltatoppen relatert til det relative fall i havnivå som følge av landhevning (illustrasjon Digital Geologi AS)

I Orkdalmodellen er tolkning av GPR og grunnmarin seismikk sammenstilt som grunnlag for den geologiske modellen. Dette omfatter systematisk tolkning av berggrunn, morene, marin leire, ikke-marine elveavsetninger og fyllmasser. Den grunnmarine seismikken er gjort i samarbeide med professor Martin Landrø ved NTNU og presenteres i februarnummeret av GEO.

Prosesseringen av geofysiske data er imidlertid så vesentlig at vi har etablert et eget selskap for innsamling og prosessering av alle typer geofysiske data for landbaserte formål, Digital Geofysikk AS i samarbeide med geofysikere med nærmere 40 års erfaring innenfor planlegging, innsamling, prosessering og geologisk tolkning av geofysiske data.

I dette samarbeidet har vi også startet å jobbe med inversjon av geofysiske data for å kunne anvende de som direkte indikatorer for geologiske egenskaper, tilsvarende arbeid vi har gjort gjennom mange år for oljebransjen verden over. Forutsetningen for å kunne bruke enhver form for geofysiske data til prediksjon av løsmassene eller bergartenes fysiske egenskaper, enten det er seismikk, GPR, resistivitet eller EM, er at man baserer inversjonen på en helhetlig, systematisk, kvantitativ geologisk modell. Uten den geologiske modellen på plass vil denne typen anvendelser av geofysiske data gi tvetydige og feilaktige resultater.

Ved å systematisk sammenstille de geofysiske dataene med alle andre typer data fra kjerner, blottinger og sonderinger dannes det til sammen et godt grunnlag for en helhetlig 4D geologisk modell. I sentrale deler av Orkdal er det gjennomført mer enn 450 sonderinger der det foreligger systematisk identifikasjon av kvikkleire.

Dataanalyse viser en klar sammenheng mellom forekomst av kvikkleire og terrengets helningsvinkel (figur 2).

Figur 2.Til venstre helningsvinkel på terrenget der sonderingene ble foretatt, høyde på grafen viser frekvensen. I midten vises observert forekomst av kvikkleire i marin leire. Forekomsten er 25 % ved o-5 ° som synker til under 10% over 5°. Til høyre vises fordeling av helningsvinkel i Orkdalmodellen som viser at sonderingene er underrepresentert i flatere områder.

Kjernen i vår etablering av systematisk, kvantitativ og prediktiv 4D geologisk modellering er forståelse for de geologiske prosessene gjennom systematisk tolkning av alle typer data med inngående geologisk kunnskap. Sammenstillingen av data gjøres i verdensledende geostatistiske algoritmer, utviklet av Norsk Regnesentral i samarbeide med norske universiteter, Emerson (Roxar) og de største oljeselskapene i verden. Denne funksjonaliteten er ryggraden i geomodelleringsverktøyet Roxar RMS.

Funksjonaliteten i disse algoritmene gir oss muligheten til systematisk og kvantitativt predikere og visualisere konsekvensene av de geologiske prosessene i tid og rom. Dette gir oss videre muligheten til å logisk predikere løsmasse- og bergrunnsegenskaper mellom målepunktene, noe en enkel punktbasert tilnærming ikke kan. Dette siste er hva anbefales i Norges vassdrags- og energidirektorats (NVE) kvikkleireveileder, mens vår tilnærming gir vesentlig mer nyanserte prognoser enn NVEs kvikkleiresoner (figur 3).

Figur 3. Kvikkleiresoner fra NVEs database (venstre) og kvikkleire mektighetskart (høyre) slik det fremkommer for Orkdal basert på den geologiske modellen som blant annet bygger på systematisk geologisk tolkning av 110 km med GPR og lett seismikk, det siste fra Orkladelta samt mer enn 500 sonderinger og prøveserier

Under utviklingen av Orkdalmodellen var fokuset å predikere risikoen for forekomst av kvikkleire i «tid og rom».

Neste steg vil være en systematisk vurdering av områdestabilitet basert på den geologiske modellen i samarbeider med professor Bjørn Frengstad ved Institutt for geovitenskap og petroleum ved NTNU. Vi vil gjerne utvide samarbeidet til det geotekniske miljøet i Norge.

En fullspesifisert firedimensjonal geologisk modell, der kritiske egenskaper som poretrykk, skjærstyrke og sensitivitet er logisk og systematisk representert i rommet vil gi et bedre grunnlag for mer realistiske beregner av områdestabilitet enn det som er mulig med dagens metoder som er basert på sirkelbuer i 2D-snitt alene.

ERLING SIGGERUD og LARD EDVARD RYGG KJELLESVIK

COMMENTS

WORDPRESS: 0
X