Düşey ve eğik daykların deneysel ve teorik D.C. özdirenç tepkilerinin belirlenmesi

Abstract

CÎ2ET Model tank 152 cm uzunlukta 60 cm genişlikte ve 45 cm derinliktedir. CMcPHAR Geopysics Ltd. Kanada Yapımı) İletken olmayan plastik (PVC) bir maddeden yapılmış ve tankın ortasına 2,54 cm arayla polarize olmayan 37 tane çelik nokta elektrod yerleştirilmiştir. Tankın tabanı yeryüzüne karşılık gelir. Tank, background özdirenci belirlenmek için musluk suyuyla doldurulmuştur. 30X23X0.4 cm boyutlarında yalıtkan için pleksigias ve iletken için aliminyum levha tipi dayk modeli ile 28X10X0.7 cm boyutlarında graf it+çirnento oranları 6+5 ve 7+4 olan dayk modelleri kullanılmıştır. Wenner, dipol-dipol ve gradient elektrod tertibleri kullanılarak, modellerin d=û-1.27- 2.54 cm derinliklerinde ve 2.54-5.08-7.62 cm elektrod açıklıklarında görünür özdirenç tepkileri ölçülmüştür, ölçülen tepkiler normalize edilerek yatay eksen uzaklığı, düşey eksen as/al' i göstermek üzere çizilmiştir. İletken ve yalıtkan medellerde her üç elektrod tertibinde modelin yeri ve geometrisi belirlenebilirken graf it+çimentodan yapılmış dayk modellerinde artan derinliklerde yapının belirlenmesi güçleşmektedir. Wenner prof i 1 leri. genelde `W` şekillidir. Bu şekil kaynağın iletkenliği, eğimi ve derinligiyle değişmektedir. Wenner ve dipol-dipol tertibi profil ölçü tepkileri gradient tertibi profil ölçü tepkilerinden daha iyi sonuçlar vermektedir. Teorik yaklaşıra gelişigüzel iki boyutlu iletken yayılımları içeren yarı-sonsuz yüzey üzerinde yerleştirilmiş nokta akım kaynağı etrafında yayılan üç boyutlu potansiyeli çözmek için sayısal bir teknik geliştirilmiştir. Sonlu fark tekniği nokta kaynak kullanımıyla, iletkenliğin gelişigüzel iki boyutlu yayılımıyla yarı-sonsuz yüzey üzerinde potansiyel yayıl ımı için uygulanmıştır (Dey ve Morrison, 1979;. Model tank yarı-sonsuz ortam gibi ele alınır ancak ortam sonlu hale getirilir. Ortam, yatay ıX-yönumdej, düşey (Z-yönünde) eksenlerde gridlere bölününür. Griddeki tüm noktalar için sonlu fark denklemleri nokta kaynak kullanımıyla Foisson denklemleri için belirlenmektedir. Denklemler matris formunda yazılarak Gauss eliminasyon metoduyla çözülmektedir. Çözümler yalıtkan ve iletken anomali kaynakları için şöyledir: Dipol-Dipol elektrod tertibine göre yalıtkan anomali kaynağının yeri ve geometrisi iyi bir şekilde bel ir lenebi Irnektedir. Gradient elektrod tertibine göre, anomali kaynağının yerini iyi bir şekilde saptayabilirken yapının eğimi hakkında yeterli cevap alınamamaktadır. Aynı şekilde Wenner elektrod tertibine göre de eQim hakkında yeterli bilgi alınamamaktadır. Kısaca teorik yaklaşım sonuçları anomali kaynağının yalıtkan olduğu durumda, deneysel sonuçlarla iyi uyum sağlanırken, iletken kaynak durumunda deneysel sonuçlarla pek iyi uyum sağlanamamaktadır. IV

SUMMARY The Model 'Tank (manif aetured by MacPHAR Geophysics Ltd, Canada) consists of a Large PVC tank (60` X 24` X 18`) with 37 equispaced col linear steel point electrodes at 1` unit intervals placed at the bottom along a line passing through the center and parallel to the longer side. The tank bottom represents the flat ground surface. It was filled with tap water to determine the background resistivity. For the non-conducting dyke a plexiglass with the dimensions of 12` X 9` X 0.15` and for conducting dyke an aluminum with the dimensions of, 12` X 9` X 0.15` and for two semi conducting dykes graphi te+cement pieces of 11` X 4` X 0.27` have been used. Model dykes made out of five parts of cement and six parijs of graphite and other mixture four parts of cement and seven parts of graphite. Using Wenner conr iguration the electrode spacings kept are 1`, 2`, 3` and for Dipol-Dipol configuration MN and AB (distance between potential' electrodes and current electrodes respectively) have been kept 1` and using Gradient configuration AB has been kept equal to 23` and MN equal to 1`, 2` and 3`. Electrode configurations used were perpendicular to the dyke. The horizontal resistivity profiling measurements have been done for dyke models having depths 0`,0.5`and 1` Results have been presented in a diagram on which horizontal axis is distance and vertical axis is^ if$ normalized value, j These curves exhibit some interesting properties discussed1 below: Dipol-Dipol profiles have one clear resistivity low centered over the dyike. If the dyke model has a dip, Dipol- Dipol profiles have ja non-symmetric shape and low centered over the dyke. Wenner ; profiles have a W- shaped curves. The shape of the curve) changes with the conductivity, depth and dip of the dyke. Gradient profiles have one clear resistivity central! peak over the non-conducting dyke model and for conducting: dyke these profiles have resistivity low centered over the I dyke. For semi-conducting dyke these profiles do not show an interpretable resistivity response. All or the results of profiles change with depth, dip and electrode spacing. The results of Dipol- Dipol and Wenner profiles measurements are better than the Gradient profile measurements.For theoretical approximation, a numerical technique is developed to solve the three dimensional potential distribution about a point source of current located on the surface of a half-spacing containing arbitrary two-dimensional conductivity distribution. Finite difference technique is employed to solve the potential distribution on the surface of a half-space with arbitrary two dimensional distribution of conductivity due to a three-dimensional point source of excitation Dey and Morrison (1979). The half-space is sampled in (x,z) plane in order to consider the medium as finite. grid is rectangular with irregular spacing of the nodes in x and z directions. The nodes in the x-direction (horizontal) are indexed by i=l, 2, 3,..., 113 and the nodes in the z- direction (vertical) are indexed by j=i,2,3,..., 16 For all the nodes in the grid, finite difference equations are obtained for Poisson's equations. These equations can 3 be written in matrix form and solved by Gaussian elimination algorithm. The solution at each of these 1808(113x16) nodes is obtained for 23 transmitting point sources of dipol-dipol electrode configuration; for 32 transmitting point sources of Wenner electrode configuration and for 2 transmuting point sources of gradient electrode configuration. For non conducting dyke, theoretical approximation is in a good agreement with the results, but for conducting dyke teoretical Q approximation is less consistent with the experimental data. The disagreement for the conducting model in a semi-conducting media may be due to the algorith which was developed for conducting half-space. VI