Induzierte Polarisation (IP)- komplexe Widerstandsmessungen

Überblick

Messung transienter Effekte nach Abschalten eines Gleichstroms im Gestein (IP im Zeitbereich); Messung der Frequenzabhängigkeit des spezifischen Widerstandes (IP im Frequenzbereich; spektrale IP, SIP); Messung des komplexen spezifischen elektrischen Widerstandes mit 0°- und 90°-Phase bzw. der Phasenverschiebung zwischen eingespeistem Strom und gemessener Spannung.

IP-Effekte durch Grenzflächenprozesse im Gestein im Kontakt fluide Phase – Gesteinsmatrix. Elektrodenpolarisation im Kontaktbereich Elektronenleiter (Erz) – Ionenleiter (Porenelektrolyt); Membranpolarisation im Kontaktbereich Tonminerale – Porenelektrolyt; spezielle Effekte durch andere Stoffe im Porenelektrolyten.

Untersuchung eines geschichteten Untergrundes (IP-Tiefensondierung) und lateraler IP-Änderungen (IP-Horizontalsondierung). Erzprospektion – Permeabilität im Grundwasserleiter – organische Verbindungen im Grundwasser (Forschungsphase).

Komplexe Widerstandsmessung (Schlumberger-Anordnung) mit Sondierungskurven für Widerstand (rot) und IP (blau). IP ist hier die Phasenverschiebung (in mrad, Bogenmaß) zwischen Spannung und Strom in der Vierpunkt-Anordnung. Wie bei der reinen Widerstandsmessung gilt auch bei der IP-Sondierungskurve, dass im Gelände eine scheinbare IP gemessen wird.

Beispiel Pseudosektionen für Widerstand und IP. Der Unterschied in den Registrierungen für Widerstand und IP ist signifikant.

Spektrale IP (SIP)

Spektrale IP (SIP) auf einem Profil über einer Altlast (Schraffur). Mit den Elektrodenabständen A-MN = 4 – 16 m werden ganz grob 3 – 10 m Eindringtiefe erfasst.