Metoda wzbudzonej
polaryzacji

Metoda polaryzacji wzbudzonej (

Induced Polarization

Method, IP

) jest jedną z metod geoelektrycznych,

stosowanych w geofizyce poszukiwawczej. Badania

metodą IP bywają często wykonywane razem z metodą

elektrooporową (

DC Resistivity

), z uwagi na fakt, że do

obu metod można wykorzystać tę samą aparaturę.

Zjawisko obecności pól elektromagnetycznych

pod wpływem wyłączenia impulsu (pola

zewnętrznego) to zjawisko polaryzacji

wzbudzonej (IP).

Metoda wzbudzonej
polaryzacji

Bezpośrednia przyczyna to zjawiska

elektrochemiczne zachodzące w
ośrodku dwufazowym, które powodują
powstanie pól EM. Pod wpływem pola
zewnętrznego zjawiska elektro-
chemiczne aktywizują się. Pod
wpływem wyłączenia impulsu następuje
powrót do stanu równowagi.

Metoda wzbudzonej
polaryzacji

Zjawisko, które badamy

Zjawisko, które badamy

Badamy proces spadku napięcia na
elektrodach pomiarowych, po
wyłączeniu zasilania elektrod
prądowych

Przyczyny występowania
efektu wzbudzonej polaryzacji

Makroskopowe

Mikroskopowe

Elektrodowa

Membranowa

Przyczyna makroskopowa

W momencie wyłączenia prądu układu, dzięki polaryzacji na
granicy: ciało rudne – otoczenie, to ciało rudne zachowuje się jak
kondensator, który utrzymuje przepływ prądu przez pewien czas.

IP jest to jedna z podstawowych metod dla rud!

Przyczyny mikroskopowe (1):
Polaryzacja elektrodowa

Na granicy ciało stałe (ziarno rudy) –
roztwór (wody porowej) wytworzony
jest prąd, który przechodzi przez barierę
Powstaje kontaktowa różnica
potencjałów.

Przyczyny mikroskopowe (2):
Polaryzacja membranowa

Powstaje gdy kanały międzyporowe
zwężają się do grubości kilkakrotnie
większej od średnicy jonów

Następuje zablokowanie swobodnego
przepływu ładunków

Kumulacja ładunków o różnym znaku
po obu stronach „gardzieli”

Przyczyny mikroskopowe (2):
Polaryzacja membranowa

Zachodzi w przypadku, gdy w kanałach
międzyporowych zalegają cząsteczki
min. ilastych

Gdy prąd zaczyna płynąć, min. ilaste
selektywnie przepuszczają ładunki
dodatnie, a zatrzymują ujemne

Powstaje nadmiar ład. ujemnego i tym
samym różnica potencjałów

Polaryzowalność (chargeability) to własność fizyczna opisująca
zdolność materiałów do utrzymania naładowania ośrodka.

Pojęcie polaryzowalności

m

[ ]

ms

U

dt

t

U

M

s

t

t

a

∫

=

2

1

)

(

[

]

V

mV

t

U

dt

t

U

M

s

t

t

a

/

)

(

2

1

∆

=

∫

[

]

omm

I

dt

t

U

t

K

t

t

a

∫

∆

⋅

=

2

1

)

(

1

ρ

Wartości polaryzowalności dla
wybranych typów skał i wody

ms

woda 0
ż

wiry 3-9

skały wulkaniczne 8-20
gnejsy 6-30
łupki 5-20
piaskowce 3-20
gliny 3-10
kwarcyt 5-12

Wartości polaryzowalności dla
wybranych minerałów

ms

piryt 13.4
chalkocyt

13.2

grafit 11.2
chalkopiryt 9.4
bornit 6.3
galena 3.7
magnetyt 2.2
malachit 0.2
hematyt 0

Przykład zastosowania pod
kątem wykrywania rud