Geoelektrické elektrochemické metody

Spontánní polarizace (SP)

Metoda SP je založena na studiu přirozených elektrických polí lokálního charakteru pod povrchem země. Největší význam z přirozených lokálních elektrických polí mají pole elektrochemická. Měřeným parametrem je nejčastěji potenciál nebo gradient pole. K měření se používají speciální keramické elektrody, protože kovová elektroda by způsobila galvanický efekt.

Známe několik elektrochemických polí o různém původu. Oxidačně redukční pole vznikají v okolí přirozených vodičů a probíhají zde jevy podobné těm, které známe z galvanického článku. Pro úspěšné použití musí mít hledané objekty elektronovou vodivost. Ta vznikají kolem přirozených vodičů jako jsou sulfidické rudy, grafit, magnetit, pyritizované horniny a další. Intenzita pole je závislá na mineralogickém složení, struktuře elektronového vodiče a gradientu oxidačně redukčních vlastností prostředí. V okolí přirozených vodičů probíhají jevy podobné těm, které známe z galvanického článku. Vody v horninovém prostředí mají při povrchu charakter oxidační, v hloubce charakter redukční. Změna vlastností elektrolytu na povrchu vodiče vede ke změně elektrodových potenciálů a ke vzniku elektrických proudů. Filtrační pole vznikají filtrací vody v horninách. Tato pole se nejvíce projeví v horských oblastech, kde se vody filtrují do níže položených oblastí. Difúzní pole vznikají na styku vody s odlišnými koncentracemi rozpuštěných solí.

Metoda SP je používána pro vyhledávání ložisek pyritu, grafitu, sulfidických ložisek, studiu sesuvů, lokalizaci vývěrů vod nebo průsaků u hrází.

Vyzvaná polarizace (VP)

Metoda VP je používána tam, kde potřebujeme větší hloubkový dosah, nebo kde se nacházejí nepříznivé struktury rudních minerálů. Pole VP vznikají v hraniční vrstvě mezi tuhou a kapalnou fází prostředí. V případě, že je těleso s elektronovou vodivostí v celku, vznikají kontaktní potenciály na povrchu tělesa. Tento případ se nazývá povrchová polarizace. Pokud je těleso tvořeno malými, navzájem izolovanými částicemi s elektronovou vodivostí, hovoříme o objemové polarizaci.

Uspořádání elektrod a zapojení celého obvodu je podobné jako u odporových měření. Měří se proud I, potencionální rozdíl napětí ∆U mezi měřícími elektrodami při zavádění proudu do země a potencionální rozdíl ∆U_vp mezi těmi samými elektrodami v určitých časových intervalech po vypnutí proudu. Výsledkem jsou grafy zdánlivé polarizovatelnosti η_z a zdánlivého měrného odporu ρ_z. Měření lze provádět dvěma způsoby: impulsně a frekvenčně. Impulsní měření je založeno na zapínání a vypínání proudu v pravidelných časových intervalech a registraci napětí ∆U_vp. Frekvenční způsob měření je založen na závoslosti efektu VP na frekvenci budícího proudu. Čím nižší je frekvence, tím je efekt VP vyšší.

Metodou VP lze jednoznačně lokalizovat rudní tělesa s elektronovou vodivostí. Lze zjistit i ložiska s vtroušeným zrudněním, která se v ostatních metodách neprojeví. Spolehlivě vylučuje nerudní anomálie. Lze s ní rozlišit například jíly od písků. Metoda může mít značný hloubkový dosah.