Metody wykorzystujące zróżnicowanie oporów skał w polu prądu stałego rys IV-12 i 13 -- Metoda sondowań elektrycznych (SE)
Podstawy fizyczne
Metoda polega na wykorzystaniu różnicy oporu właściwego następujących po sobie w pionie warstw. Wzrastająca w procesie sondowania i podlegająca pomiarom rozpiętość obwodu elektrycznego utworzonego przez instalację elektryczną i skałę powoduje, że obejmuje on coraz głębsze warstwy (o innym oporze) - zmienia się wielkość jego ogólnego oporu pozornego. Pomiar oporu pozornego przy rosnącej odległości między elektrodami zasilającymi A-B - oznacza zwiększenie się głębokości wnikania w podłoże linii prądowych - sondaż głębokościowy. Zmiany oporu pozornego zwiększającego się obwodu elektrycznego wskazują na kolejne następstwo warstw o różnych oporze. Na podstawie analitycznych związków między zmierzonym oporem pozornym a nieznanymi parametrami oporu właściwego i miąższości poszczególnych warstw istnieje możliwość określenia tej ostatniej grupy wielkości (opory właściwe i miąższości warstw) i tym samym zbadanie budowy przekroju geologicznego.
Metodyka pomiarów
Bezpośrednio mierzone wielkości: natężenie prądu I w obwodzie zasilającym AB, spadek napięcia V w obwodzie pomiarowym MN, oraz wymiary całego układu pomiarowego. Przejście od tych wielkości do oporu pozornego jest wg. relacji: ρ = k* (VMN /IAB)
Jego celem jest uzależnienie mierzonego efektu elektrycznego tylko od wielkości V/I=R stanowiącego opór danego obwodu pomiarowego, a tej wielkości z kolei (za pomocą współczynnika k) wyłącznie od zmian mierzonego oporu właściwego następujących tylko przy niejednorodnej budowie bryły skalnej, wyraża to zależność: ρr = k*(U\I).
Podana definicja oporu pozornego jako oporu właściwego pozornie jednorodnej bryły skalnej nie uwzględnia w danym typie układu sondującego innych zmiennych wielkości oprócz własności geoelektrycznych przekroju. Przy zmianie typu układu pomiarowego zmienia się nie tylko wartość oporu pozornego lecz również jego związek z parametrami charakteryzującymi budowę geologiczną przekroju. Daje to możliwość wyboru z różnych typów sondowań najwłaściwszego.
Typy sondowań : rys. IV-13
Zwiększanie wielkości obwodu pomiarowego MN a w dipolowych i zasilającego AB wykorzystywane jest dla utrzymania mierzonej wielkości V na możliwym do zmierzenia poziomie. Profile pomiarowe dla sondowań wybiera się zgodnie z zasadą - prostopadle do rozciągłości struktur.
Interpretacja
Dla celów interpretacyjnych wielkością podstawową jest opór pozorny ρr.
Gdy odczytano V są bezpośrednie obliczenie ρr i U jest proste. Zależność ρ= ρ(r) lub U= (r)
Nanosi się na skalę logarytmiczną . Zamiast zależności względnych ρr i ρ1 od r (r/d; r/h1)
1- dla pierwszej warstwy nanosi się zależność ρ od r. Poszczególne krzywe sondowania wykreśla się osobno, zestawia wzdłuż profilów pomiarowych. Potem łączy się na nich izoliniami identyczne, szczególne punkty krzywych. Sondowania jak maksima, przegięcie, minima. Potem wykreśla się wzdłuż profilów przebieg izoom tworząc tzw. przekrój oporowy, z tego przekroju interpretuje się zmiany w budowie geologicznej.
Zadaniem interpretacyjnym jest: określenie miąższości lub oporu właściwego warstw, kierunków ich rozciągłości, wielkości kąta upadu. Osiąga się to pracując z krzywymi wzorcowymi dla różnych struktur geologicznych obliczonych. Porównując ją z krzywymi pomiarowymi ρ= ρ(r) [u=U(r)].
Prospekcja
Rozpoznanie budowy geologicznej (głębokość zalegania, oporność warstw), ropa naftowa i gaz - rozpoznanie badanie złóż węgla, rud, kruszców, hydrogeologia, badanie wód, geologia inżynierska.
Zasięg głębokościowy do 5 km.