- Titel: Geoelektrik
- Organisation: TU FREIBERG
- Seitenzahl: 40
Inhalt
- RalphUwe Brner o WS
- Einordnung der Methode
- Widerstandsgeoelektrik IP CSAMT
- LOTEM Slingram TEM BohrlochEM TURAM TEM BohrlochEM AeroEM
- VLFR Tellurik MT
- r r r Äquipotentiallinien Stromlinien
- Hohe Verbreitung wegen Preiswerte MultielektrodenApparaturen
- Der spezische elektrische Widerstand von Gesteinen
- Elektronische Leitfhigkeit a
- Elektrolytische Leitfhigkeit a
- Matrix w DachnowFormel Fr S gilt u
- Grenzchenleitfhigkeit a a
- fr const u
- Normalfelder von Gleichstrmen o
- Äquipotentiallinien Stromlinien
- Abbildung Ubergangswiderstnde bei geoelektrischen Vierpunktanordnungen a
- Punktelektroden vs Stabelektroden Punktelektrode I r
- Stabelektrode nach Sommerfeld
- ze I ln e ze
- r z e r z e
- Punkt Stab m
- Potential in V
- Abstand in m
- Abbildung Stabelektrode Fehlerverteilung im Halbraum
- Spitzentiefe in m
- Fr große l ist RE u
- Stromdichteverteilung im Untergrund
- Stromdichteverteilung fr z const u
- z z arctan L L
- Verhalten der Stromdichte an Grenzchen a
- Abbildung Verhalten der Stromdichte an einer Grenzche a
- Gebruchliche Anordnungen a
- Spannung in V
- Sensitivitt fr PolPolMessung a u
- Messung i A M
- Beispiele fr Sensitivittsverteilungen u a
- z in m x in m
- Abbildung Sensitivittsverteilung PolPol Elektrodenabstand klein a
- z in m x in m
- Abbildung Sensitivittsverteilung PolPol Elektrodenabstand groß a
- Longitudinale Leitfhigkeit Lngsleitfhigkeit a a a l
- Anisotropie l t Anisotropiekoezient t l
- Aquivalent zum isotropen Halbraum mit m Nicht erkennbar
- Vertikale Anisotropie x z l y t
- grobe Faustregel fr symmetrische PunktAnordnung Tiefe AB u
- Messanordnungen symmetrische Wenner Schlumberger unsymmetrische PolDipol
- IP Elektrochemische Prozesse im Untergrund Knstliche Stromeinspeisung u
- US U U U U
- ti U t dt ti
Vorschau
Vorlesungsskript Geoelektrik
Ralph-Uwe B¨rner o WS 2005/2006
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1.1 Einordnung der Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Besonderheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Gesteinswiderstand 2.1 Elektronische Leitf¨higkeit . a 2.2 Elektrolytische Leitf¨higkeit a 2.3 Grenzfl¨chenleitf¨higkeit . . a a 2.4 Beispiele . . . . . . . . . . . 2 2 3 4 5 5 6 7 8 8 9 11 15 18 20 22 27 27 27 29 29 33 35
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3 Widerstandsmethoden 3.1 Theoretische Grundlagen . . . . . . . . . . 3.2 Normalfelder von Gleichstr¨men . . . . . . o 3.3 Elektroden . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Stromdichteverteilung im Untergrund . . . 3.5 Verhalten der Stromdichte an Grenzfl¨chen a 3.6 Gebr¨uchliche Anordnungen . . . . . . . . . a 3.7 Sensitivit¨ten . . . . . . . . . . . . . . . . . a 4 Widerstandstiefensondierung 4.1 Aufgabenstellung . . . . 4.2 Methodik . . . . . . . . 4.3 Auswertung . . . . . . . ¨ 4.4 Aquivalenzprinzip . . . . 5 Profilhafte Messungen 6 Induzierte Polarisation
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1 Einleitung
1.1 Einordnung der Methode
weckm¨ßige Einteilung der elektromagnetischen Verfahren a Empf¨nger a Sender Geerdetes Kabel: Galvanisch Elektroden Elektroden und Spulen Spulen (Erdoberfl¨che) a Spulen (Luft)
Induktiv Spule: Langes Kabel, große Spule: Ebene Wellen: Vertikale Antenne Nat¨rliche u elektromagnetische Felder
Widerstandsgeoelektrik, IP CSAMT
MMR
LOTEM Slingram, TEM, Bohrloch-EM TURAM, TEM, Bohrloch-EM Aero-EM
VLF-R Tellurik MT
VLF
VLF
Einteilung nach Merkmalen der Felder ×H ×E Wellenvorg¨nge a Quasistation¨re a Vorg¨nge a Station¨re Felder a Statische Felder j+ j
∂D ∂t
− ∂B ∂t − ∂B ∂t
Radiowellen, Durchstrahlung, GPR Induktionsmethoden, Turam, Slingram, MT, Frequenzsondierung Geoelektrik, Tellurik –
HF-Methoden NF-Methoden
j 0
0 0
DC
1.2 Besonderheiten
Besonderheiten der Geoelektrik • Technisch erzeugte Stromquellen • Punktquellen • Simultane Strom- und Spannungsmessung • Scheinbarer spezifischer Widerstand
I
N A M
B
DU
r 1
r >r 1 2 r 2 Äquipotentiallinien Stromlinien
¨ Abbildung 1.1: Geoelektrik: Elektroden, Sonden, Stromlinien, Aquipotentiallinien Messung • Elektrische Potentiale • Potentialdifferenzen • Stromst¨rke a • Kontrolle uber Messgr¨ßen! o ¨ Praxis • Hohe Empfindlichkeit bzgl. oberfl¨chennaher Leitf¨higkeitsunterschiede a a • Permanenter elektrischer Rauschpegel