ELEKTRİK YÖNTEMLERELEKTRİK 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..

Elektrod aralıkları arttırıldıkça

daha derinden bilgi edinilir.

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.

PİRİTTEKİ DOĞAL-GERİLİM POTANSİYELİPİRİTTEKİ DOĞAL-GERİLİM POTANSİYELİ

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.

ELEKTROMANYETİK ELEKTROMANYETİK YÖNTEMLERYÖNTEMLER

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.