آزمایش ژئوالکتریک (Geoelectric Test)

اساس کار روش ژئوالکتریک انتقال جریان الکتریکی به داخل زمین، ایجاد اختلاف پتانسیل بین دو نقطه و محاسبه مقاومت ویژه عمق های مختلف زمین است. در این روش بر اساس استانداردی که مربوط به مقاومت جنس های مختلف خاک، سنگ و همچنین مقادیر مقاومت الکتریکی موادی مثل آب، فلزات، حفرات و مواردی از این دست، مطالعات اکتشافی صورت می گیرد. حداکثر عمق شناسایی در این روش ۵۰۰ متر است که البته در عمق ۲۵۰ متر سطحی، دقت بالاتری را نشان می دهد. شکل زیر به صورت شماتیک برداشت داده بر روی لایه های زمین را نشان می دهد.

در اکتشاف و مطالعه آبهاى زیرزمینى، روش ژئوالکتریک بیشترین سهم و موفقیت را نسبت به سایر روشهاى ژئوفیزیکى داشته و به تنهایى مى تواند عمق، محدوده یا گسترش جانبى، ضخامت و حجم تقریبى سفره یا ذخیره آب زیرزمینى در یک محل را تعیین نماید. یک لایه غیر قابل نفوذ رسى، که در زیر یک سفره آب زیرزمینى قرار گرفته و یا دو سفره آب زیرزمینى را از هم جدا مى کند، به راحتى در روى منحنی هاى حاصل از یک برداشت ژئوالکتریکى به روش سونداژ قابل تشخیص بوده و درنتیجه مى توان عمق و ضخامت آن لایه را تخمین زد. به طور کلى روش ژئوالکتریک در بررسى آبهاى زیرزمینى مى تواند اطلاعات با ارزشى فراهم نماید که معمولا” نمى توان این اطلاعات را از روش هاى دیگر به دست آورد. شکل زیر نمونه ای از نتایج تفسیر برداشتهای ژئوالکتریک را نشان می دهد. همانطور که مشاهده می شود، بخشهای آبی رنگ به خوبی بیانگر عمق و ضخامت لایه های آبدار است. روش ژئوالکتریک یا مقاومت سنجی DC، از قدیمی ترین روش‌های الکتریکی است در این روش هدف ثبت اختلاف پتانسیل ایجاد شده ناشی از ارسال جریان مستقیم به داخل زمین است.

بطورکلی، وضعیت قرارگیری الکترودها بصورت خطی برای اندازه‌گیری مقاومت مورد استفاده قرار می‌گیرد. آرایش رایج الکترودها بصورت «شِلِمبِرژر (Schlumberger)»، «وِنِر (Wenner)»، «بسط دوقطبی-دوقطبی» می‌باشد که در شکل زیر قابل مشاهده است. با توجه به مزیت‌های روش تجربی و منظم، برای اجرای سونداژ الکتریکی عمودی اغلب از آرایش متقارنِ «شلمبرژر» استفاده می‌کنند.

برای ثبت این اختلاف پتانسیل از آرایش های مختلف الکترودی استفاده می‌شود. انواع آرایش‌ها یا آرایه‌های الکترودی (به طور مثال ونر، شلومبرژه، دو قطبی- دوقطبی) می تواند بسته به نوع کاربرد و قدرت تفکیک آنها مفید باشد. نوعاً جریان الکتریکی از یک جفت الکترود به زمین وارد می شود. جفت الکترود دیگر میزان ولتاژ را اندازه گیری می کند. الکترودهای با فاصله بیشتر، برای بررسی‌های عمیق تر به کار می روند. از آن جا که مواد گوناگون زیر سطحی مقاومت ویژه متفاوت دارند، اندازه گیری‌های سطحی در تعیین تغییرات قائم و جانبی مواد زیرین می تواند مفید باشد. موفقیت روش بستگی به تباین مقاومت ویژه مواد زیرسطحی دارد. اندازه‌گیری های انجام شده با استفاده از روابط ساده ریاضی به مقاومت ویژه الکتریکی سنگها تبدیل می‌شود و در نهایت اطلاعات بدست آمده تعبیر و تفسیر می‌شوند.