地球物理学における電気法の基本原則と応用
地球物理学の電気方法は、地球の電気特性を利用して地下構造と材料を調査します。これらの特性には、抵抗率が含まれます 、導電率 、偏光 、および誘導偏光 。これらの特性が深さと場所によってどのように変化するかを測定することにより、地質学的特徴を推論し、それらの特性を理解することができます。
基本原則とそのアプリケーションの内訳は次のとおりです。
1。抵抗率：
* 原則： 抵抗率は、電流の流れに対する材料の抵抗を測定します。異なる地質層は異なる抵抗性を示します：
* 岩： 火成岩（花崗岩、玄武岩）は一般に抵抗性があります。
* 堆積岩： 砂岩（多孔質）は、乾燥すると高い抵抗率を持ちますが、水で飽和すると低抵抗率があります。
* 水： 生理食塩水は非常に伝導性があり（抵抗率が低い）、淡水は導電性が低く（抵抗率が高い）。
* アプリケーション：
* 地下水探査： 帯水層の位置、地下水の品質の決定、地下水の流れのマッピング。
* エンジニアリング地質： 岩盤のマッピング、空洞と骨折の識別、および建設のための土壌の適合性の評価。
* 環境研究： 汚染物質の識別、汚染プルームのマッピング、および監視修復の取り組み。
* テクニック：
* 垂直電気サウンド（VES）： 単一の場所で深さが増加する抵抗率を測定します。
* 電気抵抗断層撮影（ERT）： プロファイルまたはグリッドに沿った抵抗率を測定し、地下の2Dまたは3D画像を作成します。
2。誘導偏光（IP）方法：
* 原則： IPは、適用された電流を除去した後、電荷を保存する材料の能力を測定します。特定の鉱物（硫化物など）は高いIPを示しており、この技術は鉱物探査に役立ちます。
* アプリケーション：
* 鉱物探査： 硫化物鉱体の検出、普及した鉱化作用の特定、鉱化ゾーンのマッピング。
* ジオテクニカル調査： 土壌特性を評価し、潜在的な地下の危険を特定します。
* 環境研究： 導電性汚染物質の検出、修復の取り組みの監視、地下液の動きのマッピング。
* テクニック：
* 時間ドメインIP（TDIP）： 時間の経過とともにIP信号の減衰を測定します。
* 周波数ドメインIP（FDIP）： さまざまな周波数でIP応答を測定します。
3。電磁法：
* 原則： これらの方法は、電磁界を使用して地下に流れを誘導します。これらの電流の反応は、地球の導電率と透過性に関する情報を提供します。
* アプリケーション：
* 鉱物探査： 導電性鉱体の検出、地質構造のマッピング、埋もれた導体の識別。
* 地下水探査： 生理食塩水ゾーンの識別と帯水層のマッピング。
* 環境研究： 金属汚染物質の検出、汚染プルームのマッピング、埋め立て地の完全性の評価。
* テクニック：
* 地上浸透レーダー（GPR）： 高周波電磁波を使用して、地下を画像化します。
* Magnetotellururics（MT）： 自然に発生する電磁場を測定して、地球の電気伝導率構造を推測します。
* 制御されたソース電磁（CSEM）： 制御されたソースを使用して電磁場を生成し、地下をマッピングします。
電気方法の利点：
* 高解像度： 地下の詳細な画像を提供できます。
* 汎用性： さまざまな地質学的および環境的問題に適用されます。
* 費用対効果： 他の地球物理学的方法と比較して、それらは比較的安価です。
* 非侵襲的： 環境への最小限の妨害。
制限：
* 表面条件の影響： 抵抗率は、表面の水分と植生の影響を受ける可能性があります。
* 電気騒音が高い地域では困難： 電磁干渉は、データ収集を妨げる可能性があります。
* 解釈は複雑になる可能性があります： データを解釈するには、専門的なスキルと経験が必要です。
全体として、電気的方法は地下への貴重な洞察を提供し、鉱物探査、地下水管理、工学、環境監視などのさまざまな分野に貢献しています。
