Geophysics course master 1, Study Guides, Projects, Research of Geophysics

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COURS DE

GEOPHYSIQUE

PACOURS : SCIENCES DE LA TERRE

NIVEAU : MASTER 1

AUTEUR : Dr KOUAME Loukou Nicolas

Chapitre 1:Polarisation provoquée(PP)

ou polarisation induite (IP)

Causes possibles

Instrumentale Effet du sous-sol

Très faible, négligeable Significatif

Effet IP

Capacité emmagasiner

l’énergie électrique

prospection du sous-sol

Fig1: courbe de décharge

Temps de délai

Forme de la courbe de décharge

Paramètres utiles investigation du sous-sol

Les argiles se comportent comme des filtres très fins que les ions essaient de traverser. Les anions étant plus gros que les cations sont retenus à l’interface électrolyte –argile. Ceci produit une surface chargée négativement. Les charges négatives attirent les positives pour maintenir l’équilibre électrique et une double couche électrique se crée. Lorsqu’un courant traverse les argiles, l’équilibre de la double couche est rompu et une nouvelle forme d’équilibre s’établit sur un certain temps. A la coupure du courant, les ions reviennent progressivement à leur état initial créant une décroissance graduelle du potentiel électrique. Conséquence: la polarisation de membrane est un effet parasite qui vient se greffer sur l’anomalie IP proprement dit. Il faut savoir l’identifier et l’éliminer lors de l’exploitation des résultats de lP.

Le courant passe dans la roche par conduction ionique à travers les pores ou fractures remplis de solutions (fluide). Or il arrive que certains pores soient bouchés par des particules métalliques, c’est le cas des minerais. Lorsqu’on émet le courant électrique dans le sol, ceci provoque l’accumulation des ions à la surface des particules métalliques. Alors ces charges sont positives d’un côté et négatives de l’autre. Ces charges attirent ou repoussent les électrons dans la particule et on a autour de la particule une double couche électrisée. La particule est dite polarisée. Si l’émission du courant cesse, cette double couche se décharge (retour des ions à l’état initial) NB: Tout corps minéral conducteur baignant dans un électrolyte donnera une anomalie IP, on peut citer les sulfures, graphites, magnétite. Ces minerais peuvent être massifs ou disséminés

Aussi, la chargéabilité peut être exprimée comme une intégrale du temps de

décroissance, correspondant à l’aire située sous la courbe de décharge entre

deux temps t1 et t2 après coupure du courant (fig3)

Fig 3: courbe de décharge avec t1 et t

4- Acquisition

Photo 2: Récepteur ELREC 6; poids 8kg

Photo 3: Groupe électrogène

5- Principe

Le sol se charge ainsi électriquement comme un condensateur

jusqu’à atteindre un équilibre. Le courant est ensuite coupé de façon

brusque imposant ainsi un déséquilibre électrique. Un faible

potentiel résiduel transitoire peut alors être mis en évidence lors de

la remise à l’équilibre du système.

Fig 4: Principe de la PP

6- Dispositifs utilisés

Fig 5: Configuration gradient rectangulaire