Download - ELEKTRİK YÖNTEMLER
ELEKTRİK YÖNTEMLER
ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ
DOĞALGERİLİMYÖNTEMİ
IPYÖNTEMİ
Elektrik arama kayaçların üç temel özelliklerini kullanmaktadır. Elektrik arama kayaçların üç temel özelliklerini kullanmaktadır.
Bunlardan birincisi özdirenç yani iletkenliğin tersi. Bu belirlenen Bunlardan birincisi özdirenç yani iletkenliğin tersi. Bu belirlenen
gerilim farkı uygulandığında kayaçtan geçen elektrik miktarını gerilim farkı uygulandığında kayaçtan geçen elektrik miktarını
yönetir. Diğeri ise yerdeki elektrolitler ile oluşan yönetir. Diğeri ise yerdeki elektrolitler ile oluşan
elektrokimyasal aktivitedir. Buda doğal-gerilim yöntemlerinin elektrokimyasal aktivitedir. Buda doğal-gerilim yöntemlerinin
temelidir. Üçüncüsü ise dielektrik sabitidir.temelidir. Üçüncüsü ise dielektrik sabitidir.
Elektrik yöntemlerde, temel ilke yere çakılan elektrotlar ile verilen akımın yeraltındaki kayaçların iletkenlik değişimlerinden etkilenerek akış yolunu değiştirmesi ve bunun da elektrik eş-gerilim yüzeylerinde bozulmaya yol açmasıdır. Kayaç ve minerallerin elektrik özdirençleri; yoğunluk, sismik hız gibi birçok jeofizik özelliklerin aksine birbirinden çok farklı değerler gösterir. Ayrıca aynı kayaç su içeriğine veya ortam sıcaklığına bağlı olarak çok farklı özdirenç değerleri gösterebilmektedir. Elektrik özdirenç değerleri kısa mesafelerde hızla değişen değerler olduğu için elektrik yöntemler maden, yer altı suyu, yatay ve düşey süreksizlikler,su içeren katmanlar, yeraltındaki boşluklar ve temel kaya derinliğinin saptanmasında hızlı ve ekonomik olarak uygulanabilen bir Jeofizik yöntemdir.
ELEKTRİK ÖZDİRENÇ YÖNTEMİELEKTRİK ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ
Aramalar sırasında bu elektrot
dizilimleri ya aralıkları
bozulmadan yana doğru
kaydırılarak yeraltında yanal bir
süreksizlik olup olmadığı veya
elektrot dizilimlerinin orta noktası
değişmeden açılımları arttırılarak
derinlerdeki yatay
katmanlaşmalar incelenebilir.
Elektrod aralıkları arttırıldıkça
daha derinden bilgi edinilir.
SİLİNDİRİK YAPININ ÖZDİRENÇ ÖLÇÜMÜSİLİNDİRİK YAPININ ÖZDİRENÇ ÖLÇÜMÜ
TEMEL İLKESİ OHM TEMEL İLKESİ OHM
YASASINA DAYANIR. EĞER YASASINA DAYANIR. EĞER
AKIM (I), VOLTAJ AKIM (I), VOLTAJ
(POTANSİYEL FARKI) VE (POTANSİYEL FARKI) VE
DİRENÇ (R) İSE OHM DİRENÇ (R) İSE OHM
YASASI:YASASI:
V = IxRV = IxR
Herhangi bir maddenin elektrik direnci ohm Herhangi bir maddenin elektrik direnci ohm cinsinden bu maddenin birim küpünün karşılıklı iki cinsinden bu maddenin birim küpünün karşılıklı iki yüzeyi arasındaki direnç olarak tanımlanır. uzunluğu yüzeyi arasındaki direnç olarak tanımlanır. uzunluğu I ve arakesiti alanı I ve arakesiti alanı SS olan iletken silindirin özdirenci olan iletken silindirin özdirenci ((ρρ) aşağıdaki formül ile ifade edilir:) aşağıdaki formül ile ifade edilir:
ρ = RS/l ρ = RS/l
metrik sistemde özdirencin birimi ohm-cm’dir. metrik sistemde özdirencin birimi ohm-cm’dir. kayaçlar ve kayaç maddeleri arasında özdirençlerin kayaçlar ve kayaç maddeleri arasında özdirençlerin değişim aralığı çok büyüktür. bu dadeğişim aralığı çok büyüktür. bu da 10 10-3-3 ohm-cm ohm-cm ileile 101017 17 ohm-cmohm-cm arasında değişim göstermektedir arasında değişim göstermektedir..
SP YÖNTEMİ;SP YÖNTEMİ;
Bir çift elektrot,bir multimetre ve yeteri kadar kablodan
oluşan ekipmandan ibarettir. Uygulamalı jeofiziğin
jeoelektrik yöntemlerinde yer içine akım göndermeden
işleyen, yer içi akım akışının doğal alanını ölçen yöntemdir.
Sığ madenlerin aranmasında, zemin ve sıcak su
etütlerinde,fay ve kırık kuşaklarının belirlenmesinde
kullanılır.
Doğal gerilim değerlerine örnekler
Sülfit, grafit, manyetit vb iletkenmineraller, kömür, manganez : ( negatif ) 100 - 1000 mV
Quartz, pegmatit : ( pozitif ) 10 - 100 mV
Sıvı akışı, jeokimyasalreaksiyonlar : ( pozitif/negatif ) < 100 mV
Bitkilerin biyoelektrik etkileri, ağaçlar : ( negatif ) < 300 mV
Yeraltı suyu hareketi : ( pozitif/negatif ) 100 - 1000mV
Topoğrafya : ( negatif ) 2000 mV’ a kadar
SÜLFÜRLÜ YAPI ÜZERİNDEKİ SP PROFİLİ VE KONTURLARISÜLFÜRLÜ YAPI ÜZERİNDEKİ SP PROFİLİ VE KONTURLARI
Doğal polarizasyonu Doğal polarizasyonu meydana getiren yer meydana getiren yer altı etmenleri değişik altı etmenleri değişik özellikte olup özellikte olup bunların herbiri tek bunların herbiri tek başlarına ortaya başlarına ortaya çıkabileceği gibi, çıkabileceği gibi, birkaçının birlikte birkaçının birlikte oluşması da oluşması da beklenmelidir. En beklenmelidir. En etkili polarizasyon etkili polarizasyon oluşumu oluşumu mineralizasyon mineralizasyon ortamlarında ortamlarında gözlenmektedir.gözlenmektedir.
IP Yöntemi (Etkileme kutuplaşması Etkileme kutuplaşması
Induced Polarızation)Induced Polarızation);
Elektrik aramalarda yere verilen I akımı Elektrik aramalarda yere verilen I akımı
aniden kesildiğinde gerilimin elektrotları aniden kesildiğinde gerilimin elektrotları
arasındaki gerilim farkının aniden değil arasındaki gerilim farkının aniden değil
yavaşça sıfıra düştüğü gözlenir. yavaşça sıfıra düştüğü gözlenir.
Gerilimin düşme biçimi ve süresi Gerilimin düşme biçimi ve süresi
yeraltını oluşturan kayaçların ve yeraltını oluşturan kayaçların ve
minerallerin bazı özgün atomik minerallerin bazı özgün atomik
özelliklerine bağlıdır. Indüksiyon özelliklerine bağlıdır. Indüksiyon
polarizasyon olarakta bilinen bu etki polarizasyon olarakta bilinen bu etki
özellikle kalkopirit gibi sülfürlü özellikle kalkopirit gibi sülfürlü
cevherlerin aranmasında başarı ile cevherlerin aranmasında başarı ile
uygulanır. uygulanır.
IP yönteminde, voltaj azalması değişik yollarla IP yönteminde, voltaj azalması değişik yollarla
zamanın fonksiyonu olarak ölçülür: bu yöntem zamanın fonksiyonu olarak ölçülür: bu yöntem
zaman ortamı (zaman ortamı (time-domain)time-domain) IP IP olarak bilinir. İki veya olarak bilinir. İki veya
daha fazla alternatif akım frekanslarındaki daha fazla alternatif akım frekanslarındaki
(çoğunlukla 10 Hz altında) özdirençleri ölçmek, (çoğunlukla 10 Hz altında) özdirençleri ölçmek,
frekans ortamı (frekans ortamı (frequency-domainfrequency-domain) IP) IP olarak bilinir. olarak bilinir.
Elektromanyetik yöntemler, bir kaynaktan yayılan Elektromanyetik yöntemler, bir kaynaktan yayılan
değişken elektrik (E) ve manyetik (H) alan şiddetlerinin değişken elektrik (E) ve manyetik (H) alan şiddetlerinin
oluşturduğu elektromanyetik dalgalara yer tabakalarının oluşturduğu elektromanyetik dalgalara yer tabakalarının
verdiği tepkiye dayanır.verdiği tepkiye dayanır. Çoğunlukla yüksek frekanslı Çoğunlukla yüksek frekanslı
değişken akım yere verilir ve örtülü kayaçlar tarafından değişken akım yere verilir ve örtülü kayaçlar tarafından
etkilenen gerilimlerdeki kuvvet ve faz kayması yüzeyde etkilenen gerilimlerdeki kuvvet ve faz kayması yüzeyde
veya havada saptama sarımları ile ölçülür. Termal veya havada saptama sarımları ile ölçülür. Termal
metallerin-cevherlerin çoğunluğu çevre kayaçlarına metallerin-cevherlerin çoğunluğu çevre kayaçlarına
göre daha fazla elektromanyetik (EM) akım üretirler. göre daha fazla elektromanyetik (EM) akım üretirler.
Günümüzde EM ölçümlerin çoğunluğu uçaklardan Günümüzde EM ölçümlerin çoğunluğu uçaklardan
yapılmaktadır.yapılmaktadır.
Elektromanyetik aramada kablo veya sarımla yere Elektromanyetik aramada kablo veya sarımla yere verilen değişken akım, oluşturulan alanın kaynağıdır. verilen değişken akım, oluşturulan alanın kaynağıdır. Ortamda değişikliğe neden olan bu alanın bozucu Ortamda değişikliğe neden olan bu alanın bozucu etkisini ölçmek temel amaçtır. Ama esas alanın etkisini ölçmek temel amaçtır. Ama esas alanın büyüklüğünü de bilmek gerekir.büyüklüğünü de bilmek gerekir.
Bu yöntemde geçerli olan yasa Bu yöntemde geçerli olan yasa Biot-Svart yasasıdırBiot-Svart yasasıdır::
A = (A = (μμ/4/4ππ)∫)∫VV(Jdv)/r = (Jdv)/r = ((μμ/4/4ππ))§§(ids)/r VE(ids)/r VE
Dh = dH/Dh = dH/μμ = ▼xdA/ = ▼xdA/μμ = idsxr = idsxr11/(4/(4μμrr22) )
BURADA BURADA dH=MANYETİK ALAN; i=AKIM; ds=AKIMI TAŞIYAN dH=MANYETİK ALAN; i=AKIM; ds=AKIMI TAŞIYAN İLETKEN; r=ds’den OLAN MESAFE; İLETKEN; r=ds’den OLAN MESAFE; ΘΘ=r İLE ds =r İLE ds ARASINDAKİ AÇI; rARASINDAKİ AÇI; r11=BİRİM VEKTÖR=BİRİM VEKTÖR
Yapay kaynaklı EM yöntemler genellikle sığ aramalara yöneliktir. Verici olarak
düzenlenmiş, içinden alternatif akım geçen bir bobinden yayılan birincil –P-
elektromanyetik dalgalar yeryüzünün üstünden ve hemen altından ilerleyerek
alıcı olarak düzenlenmiş diğer bir bobine ulaşır. Eğer yer altı tekdüze bir
yapıdan oluşuyorsa alıcıya ulaşan dalganın özelliklerinde herhangi bir değişim
olmaz. Ancak yeraltında iletken bir yapı varsa yayılan manyetik alan bu
iletken kütle üzerinde girdap (eddy) akımları olarak bilinen değişken bir
elektrik alan indükler ve iletken kütleden etrafa yayılan ikincil –S-
elektromanyetik alanı üretir.
Bu durumda yeryüzündeki alıcıya ulaşan birincil alana bu ikincil alanda eklenir ve başlangıçta üretilen elektromanyetik dalganın özelliklerinden daha farklı genlik ve faza sahip bir toplam dalga –R-algılanır. Gönderilen (P) ve algılanan (R) elektromanyetik dalgalar arasındaki fark yer içinde bir iletkenin varlığını gösterir ve geometrisine ilişkin bilgiler sağlar.
ELEKTROMANYETİKELEKTROMANYETİK YÖNTEMLERYÖNTEMLER
TRANSİENT EM TRANSİENT EM TURAMTURAMAFMAGAFMAGMT (MANYETOTELLÜRİK)MT (MANYETOTELLÜRİK)VLF (ÇOK DÜŞÜK FREKANS)VLF (ÇOK DÜŞÜK FREKANS)RADARRADAR
Manyetotellürik (MT) YöntemManyetotellürik (MT) Yöntem
Manyetotellürik (MT) yönteminManyetotellürik (MT) yöntemin kuramsal temelleri 1950 kuramsal temelleri 1950
yıllarının ikinci yarısından itibaren geliștirilmeye bașlanmıștır. yıllarının ikinci yarısından itibaren geliștirilmeye bașlanmıștır.
Yöntem, ilk yıllarda özellikle derin kabuk yapısının ortaya Yöntem, ilk yıllarda özellikle derin kabuk yapısının ortaya
çıkarılması amacıyla kullanılmıștır. Elektronik sanayinin çıkarılması amacıyla kullanılmıștır. Elektronik sanayinin
gelișimine paralel olarak duyarlı kayıt sistemleri ve veri-ișlem gelișimine paralel olarak duyarlı kayıt sistemleri ve veri-ișlem
tekniklerinin yaygınlașması ile seksenli yıllardan sonra tekniklerinin yaygınlașması ile seksenli yıllardan sonra
yöntemin kullanım alanı oldukça genișlemiștir.yöntemin kullanım alanı oldukça genișlemiștir.
Özellikle yapay kaynaklı manyetotellürik (CSAMT) yöntemin Özellikle yapay kaynaklı manyetotellürik (CSAMT) yöntemin
geliștirilmesi, zayıf kaynak alanı sorununun çözümünde geliștirilmesi, zayıf kaynak alanı sorununun çözümünde
önemli bir așamadır. Böylece, yöntem maden yataklarının önemli bir așamadır. Böylece, yöntem maden yataklarının
aranması, jeotermal alanların saptanması gibi yerkürenin aranması, jeotermal alanların saptanması gibi yerkürenin
görece sığ derinliklerinin araștırılmasında da uygulanmaya görece sığ derinliklerinin araștırılmasında da uygulanmaya
bașlanmıștır.bașlanmıștır.
MT ölçü düzeni. Bir ölçü istasyonunda iki elektrik ve üç manyetik alan ölçülmektedir. Bu örnekte gürültü giderme yöntemlerinde kullanılmak üzere uzak-istasyonda iki manyetik alan dahaölçülmektedir.(Başokur, A.T., 2008)
VLF (Very Low Frequqency)YöntemiVLF (Very Low Frequqency)Yöntemi
Günümüzde sığ araştırmalar için uygulamaları Günümüzde sığ araştırmalar için uygulamaları
gittikçe artan bir türde elektromanyetik gittikçe artan bir türde elektromanyetik VLF (Very VLF (Very
Low Frequqency)Low Frequqency)yöntemidir. Bu yöntem yöntemidir. Bu yöntem
haberleşme amaçlı radyo yayınlarını kaynak olarak haberleşme amaçlı radyo yayınlarını kaynak olarak
kullanır. kullanır.
Belli bir araştırma bölgesine çok uzaklardan gelen 15-30 kHz frekanslı Belli bir araştırma bölgesine çok uzaklardan gelen 15-30 kHz frekanslı
elektromanyetik dalgaların özellikleri ve kayaçların özdirençleri ölçülür. elektromanyetik dalgaların özellikleri ve kayaçların özdirençleri ölçülür.
Eğer yeraltında bir iletken varsa indüklenen ikincil (S) alan bozucu etkiler Eğer yeraltında bir iletken varsa indüklenen ikincil (S) alan bozucu etkiler
yaparak anomaliye neden olacaktır.yaparak anomaliye neden olacaktır.