السبر الكهربائي العمودي

يُعدّ المسح الكهربائي الرأسي ( VES ) طريقة جيوفيزيائية لدراسة الوسط الجيولوجي. تعتمد هذه الطريقة على تقدير الموصلية الكهربائية أو المقاومة الكهربائية للوسط. ويتم التقدير بناءً على قياس جهد المجال الكهربائي الناتج عن الأقطاب الكهربائية الأرضية البعيدة (أقطاب التيار). [ 1 ]

القياسات

الشكل 1. التوصيف الكهربائي باستخدام مجسات رباعية الأقطاب في تكوين وينر .
الشكل 2. التوصيف الكهربائي باستخدام مجسات رباعية الأقطاب في تكوين شلمبرجير .
الشكل 3. تحديد خصائص مصفوفة القطب-ثنائي القطب.
الشكل 4. تحديد خصائص مصفوفة الأقطاب الكهربائية ثنائية القطب.

تُظهر الأشكال من 1 إلى 4 التكوين المُحتمل لإعداد القياس. القطبين A و B هما قطبا التيار المتصلان بمصدر تيار؛ أما القطبين N و M فهما قطبا الجهد المستخدمان لقياسات الجهد. ويُستخدم التيار المستمر أو التيار المتردد منخفض التردد كمصدر للجهد.

يمكن تفسير القياسات بناءً على قيم المقاومة الظاهرية. يعتمد عمق الاستكشاف على المسافة بين أقطاب التيار. وللحصول على المقاومة الظاهرية كدالة للعمق، تُجرى القياسات لكل موضع بمسافات مختلفة بين أقطاب التيار. تُحسب المقاومة الظاهرية كما يلي:

ρك=كيومشمالأناأب{\displaystyle \rho _{k}=k{\frac {U_{MN}}{I_{AB}}}}

هنا، k هو عامل هندسي،يومشمال{\displaystyle {U_{MN}}}— الجهد الكهربائي بين القطبين M و N،أناأب{\displaystyle {I_{AB}}}— التيار في الخط AB. يُعرَّف العامل الهندسي بواسطة

ك=2π1رأم-1ربم-1رأشمال+1ربشمال{\displaystyle k={\frac {2\pi }{{\frac {1}{r_{AM}}}-{\frac {1}{r_{BM}}}-{\frac {1}{r_{AN}}}+{\frac {1}{r_{BN}}}}}}

هنا r هي المسافة بين الأقطاب الكهربائية.

يتم تفسير البيانات المجمعة بناءً على التبعية ρ k (AB/2).

يُتيح استخدام مصفوفات الأقطاب الكهربائية الكبيرة إعادة بناء البنية ثلاثية الأبعاد المعقدة للطبقات الجيولوجية (انظر: التصوير المقطعي للمقاومة الكهربائية ). مع ذلك، يُعدّ تفسير هذه القياسات صعبًا نوعًا ما. في هذه الحالة، يُمكن تطبيق تقنيات تفسير متقدمة تعتمد على الأساليب العددية.

برنامج مجاني للحسابات العددية

انظر أيضاً

مراجع

  1. تيلفورد، دبليو إم؛ جيلدارت، إل بي؛ شريف، آر إي (1990). الجيوفيزياء التطبيقية (  الطبعة الثانية). مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 9780521339384.