Sähköinen etsintä

Sähköinen etsinnässä , tai sähköinen kysely (Englanti, sähkövastus tomografia tai ERT ) on tekniikka etsintä geofysiikan muutosten perusteella vastus pinnan alapuolisen käyttäen Ohmin laki .

Historiallinen

Tämä on ensimmäinen maanalaisen etsinnän tieteellinen tekniikka, jonka ovat kehittäneet Schlumberger-veljet, jotka perustivat vuonna 1919 geofysikaalisen etsintäyrityksensä, josta vuonna 1926 tuli "Société de Prospection Électrique", tarkoituksena hyödyntää sitä.

Sitä käytettiin ensin tutkimukseen;

Sitä käytetään myös seuraavilla alueilla:

Periaate

Sähköinen etsintä ja erityisesti sähköinen vastusmenetelmä (ρ, rho) ovat galvaanista tyyppiä . Elektrodit istutetaan tutkittavaan väliaineeseen, usein pintamaaperään, mikä varmistaa hyvän kosketuksen alustaan. Ensimmäinen elektrodien tai sähködipolin sarja luo väliaineeseen jatkuvan keinotekoisen sähkökentän (käytännössä riittävän matalalla taajuudella, jotta virtailla olisi aikaa vakautua). Vaikutuksesta tällä alalla, kantajia sähkövarausten (pääasiassa ionien in vesiliuosta , harvemmin elektronit on metallin ( esineet ) ja tiettyjen puolijohde mineraaleja , kuten kuten rautaoksidit ( hematiitti (Fe 2 O 3) Ja magnetiittia (Fe 3 O 4) Ja kalkopyriitin (CuFeS 2), erityisesti liikkeelle yrittäen palauttaa ympäristön sähköisen tasapainon. Tämä sähkövarausten liike on vapaiden varausten siirtyminen: puhumme ohmisesta johtumisesta, joka on vastuussa sähkövirrasta ja siihen liittyvästä potentiaalierosta. Tämä potentiaaliero mitataan kahden muun, passiiviseksi kutsutun elektrodin (tai dipolin) välillä. Lähentämällä paikallaan olevaa sähköjärjestelmää käytetään Ohmin lakia (U = RI). Se antaa mahdollisuuden luonnehtia väliainetta sen resistanssilla R (tai resistiivisyydellä ottaen huomioon sijoitetun väliaineen tilavuus) mittaamalla potentiaaliero U ja virta I.

Resistiivisyys teho on ominaisuus johtavan väliaineen rajoittaa kulkua sähkövirta. Se mitataan ohmina metreinä (Ω · m) ja sen käänteinen arvo on sähkönjohtavuus, joka ilmaistaan siemeninä metriä kohti (S / m). Mittauslaitteet ovat resistiivimittareita.

Kahden maaperään istutetun elektrodin välissä olevan ohmimittarin yksinkertainen käyttö antaisi vain osoituksen elektrodien ja maan välisen kosketuksen laadusta. Siksi on välttämätöntä erottaa virran emittointi dipolilla, jonka koko on sovitettu meitä kiinnostavaan enimmäissyvyyteen, ja potentiaalieron mittaamisesta toisen dipolin liittimissä, jonka koko on sovitettu halutulle resoluutio.

Raakavastuksen mittausta, joka edustaa väliaineen tiettyä tilavuutta elektrodien välisen etäisyyden funktiona, kutsutaan näennäiseksi resistiivisyydeksi. Resistiiviprofiilin määrittämiseksi syvyyden funktiona käytetään inversiomalleja, erityisesti 1930-luvulla kehitettyä Tihonov-laillistusta , joka on yksi yleisimmin käytettyjä menetelmiä käänteisongelmien ratkaisemiseksi. Andrei Nikolaevitš Tihonovin panos geoelektriseen etsintään mahdollisti suurten kuparimalmiesiintymien löytämisen Neuvostoliitosta.

Lähellä säteilevän dipolin keskiosaa nykyiset linjat ovat olennaisesti yhdensuuntaisia ​​ja yhtä kaukana toisistaan. Siksi on mahdollista suorittaa useita mittauksia lähettävän dipolin yhdestä paikasta (joiden asennus ja käyttö ovat turvallisuuden kannalta rajoittavia). Yleisesti katsotaan, että mittaus, joka suoritetaan etäisyydellä säteilevän dipolin keskiosasta, joka on noin kolmanneksen sen pituudesta, ei riipu sen tarkasta sijainnista, vaan vain sen orientaatiosta ja mittauksen sijainnista.

Telluurivirrojen aiheuttamien häiriöiden voittamiseksi tehdään useita mittauksia kääntämällä virran suunta.

Tulkinta

Joissakin tapauksissa voimme olla tyytyväisiä resistiivikartan piirtämiseen jakamalla mitattu potentiaaliero intensiteetillä. Näin on joskus edelleen yksinkertaisten resistiiviprofiilien kanssa porareikien tukeissa .

Se oli Conrad veljekset Marcel Schlumberger joka keksi lokit - aluksi nimeltään ”  sähköinen ytimenottoväline  ”, koska ne osittain korvanneet tavanomaiset putkimainen ytimenottovälineelle . Ensimmäinen tämän tyyppinen mittaus on peräisin5. syyskuuta 1927. Se suoritetaan Pechelbronnissa hyvin in Alsace .

Ennakoivat mallit voidaan suorittaa myös etukäteen tiettyjen maaperän rakennetta koskevien hypoteesien pohjalta ja verrata sitten odotettuja teoreettisia tuloksia kentän todellisiin mittauksiin sen tarkistamiseksi, onko malli kelvollinen (teoreettisen mallin validointi verrattuna todellisuus).

Huomautuksia ja viitteitä

  1. "  Schlumberger Premiere  " [ arkisto16. helmikuuta 2016] , The Petroleum Museum (käytetty 29. joulukuuta 2015 ) .

Katso myös

Bibliografia

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit