Geofisica applicata

Proprietà elettriche e resistività

Immetto corrente (I) con elettrodi di corrente

Proprietà elettriche

• Resistenza
• Resistività (considera la geometria del corpo)
• Natura litologica (minerali)
• 10^-8 < R < 10⁸ Ω·m
• Porosità
• Fluidi nei pori

La dipendenza tra resistività e porosità è spiegata dalla legge di Archie

La corrente si propaga elettroionica (elettroni liberi sulle superfici) elettrolitica (fluidi)

In campagna misuriamo valori di resistività apparente questa può corrispondere alla resistività reale solo nel caso di un mezzo omogeneo.

3 modalità di indagine

• 1D - La resistività cambia in 1 direzione, es. in verticale
• 2D
• 3D

Immetto corrente (I) con elettrodi di corrente → Registro ΔV con elettrodi di potenziale

Proprietà elettriche

Resistenza → Resistività (considera la geometria del corpo)

ΔV / I dipende natura litologica (minerali) 10³ Ω·m porosità fluidi nei pori

La dipendenza tra resistività e porosità è spiegata dalla legge di Archie

La corrente si propaga elettronica (elettroni liberi sulle superfici) elettrolitica (fluidi)

In campagna misuriamo valori di resistività apparente, questa può corrispondere alla resistività reale solo nel caso di un mezzo omogeneo.

3 modalità di indagine 1D → la resistività cambia in 1 direzione, es. in verticale 2D 3D

Configurazioni elettrodiche

Quadripolo → 2 elettrodi di corrente 2 elettrodi di potenziale

Chiave = per Polo si intende 1 elettrodo (C o P) per Dipolo si intende 2 elettrodi uguali

• Polo-polo
• Polo-dipolo
• Dipolo-Dipolo

Wenner = la diffusione elettrodica è uguale

Bassa ρ= al dipolo-dipolo

• A). Wenner Alpha k = 2πa
• B). Wenner Beta k = 6πa
• C). Wenner Gamma k = 3πa
• D). Pole-Pole k = 2π
• E). Pole-Dipole k = 2πm(n+1)a
• F). Dipole-Dipole k = 2πn(n+1)(n+2)a
• G). Wenner-Schlumberger k = πn(n+1)a
• H). Equatorial Dipole-Dipole b = na k = 2πbL/(L-b) L = (a*a + b*b)/0.5

k = Geometric Factor

Sondaggio 1D

Sondaggio 1D

Strendimento con un arco quadripolo

Si aumenta progressivamente la distanza tra gli elettrodi

Si misura come varia la resistività ex spaziature crescenti, quindi profondità (AB/2)

Diagramma binario: resistività-spaziatura → curva sperimentale

Ogni segmento di retta si confronta con curve campione, aventi delle scale

Trovata la curva teorica che si sovrappone al meglio si determina lo spessore e un modello teorico a strati orizzontali con valori di resistività e spessore. Resta curiosità che lo scarto tra curva sperimentale e teorica non sia elevato

Io visualizzo come cambia la resistività al centro del quadripolo. 1D → mantengo il centro dello strendimento fisso, vedo come varia la resistività nella verticale di quel punto (allora solo elettrodi di corrente)

2D → sposto tutto il quadripolo, il centro cambia, perciò riesco a valutare come cambia la resistività in orizzontale aumentando profondità costante. Se faccio anche una seconda serie e unisco gli estremi faccio una sezione 2D

Allargando ciò da rifare 3D e via, allora ho anche l'informazione di come varia la resistenza in profondità.

Così ho una sezione 2D

Sondaggio 2D

Sondaggio 2D

Si fa uno schieramento con un elevato numero di elettrodi (256 max).

Gli elettrodi sono collegati tra loro da un cavo multi-elettrodo, a sua volta connesso a un georesistivimetro e un PC che elabora dati.

Il software seleziona 4 elettrodi, con una certa configurazione, ed esegue la misura.

Questo tipo di indagine consente di cambiare i 4 elettrodi selezionati, potendo aumentare le distanze tra gli elettrodi, il centro dello schieramento, la configurazione quadripolare. In pratica fa una misura per tutte le combinazioni di spaziature comprese nella lunghezza dello schieramento.

La gestione automatica fa sì che il software in automatico seleziona i 4 elettrodi appropriati, "spostandoli" progressivamente lungo l'allineamento esistente e facendo tante misure di resistività con diverse configurazioni si ottiene una sezione 2D.

I dati ottenuti consentono la costruzione di una matrice di valori di resistività in forma di sezione, la pseudosezione. Questa è una sorta di griglia in cui ciascun quadrato è caratterizzato da un valore di resistività. La forma dei quadrati della sezione è influenzata dal tipo di schieramento, ha il vantaggio di poter eliminare valori anomali di P.Q