Beitrag
Untersuchungen zur Lithologie-Abhängigkeit geoelektrischer Eigenpotentiale
[A Study of Self-Potentials and their Relation to Lithology]
Scherer, H. Ulrich; Ernston, Kord
Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 172 Heft 1 (1986), p. 21 - 45
30 Literaturangaben
veröffentlicht: Apr 10, 1986
DOI: 10.1127/njgpa/172/1997/21
ArtNo. ESP155017201001, Preis: 29.00 €
Kurzfassung
Der geoelektrischen Eigenpotential-Methode - herkömmlicher Einsatz in der Erzprospektion und bei bohrlochgeophysikalischen Messungen - werden in zunehmenden Maße neue Anwendungsbereiche erschlossen. Dazu gehören die Hydrogeologie, die Ingenieurgeologie und die Prospektion auf geothermische Energie. Einer routinemäßigen Anwendung stehen aber immer noch die geringen Kenntnisse über Ursachen und Ausbildung der natürlichen Erdströme entgegen. Systematische Untersuchungen zum Eigenpotential-Verhalten in Trias-Sedimenten Nordbayerns zeigen ein komplexes Zusammenwirken von lithologisch-faziellen, bodenphysikalischen und biologischen Parametern und außerdem eine starke zeitliche Veränderung des Eigenpotentials. Es läßt sich in zwei Komponenten unterschiedlicher Wellenlänge zerlegen. Die kurzwellige Komponente hat Wellenlängen im Dezimeter bis Meterbereich und Amplituden bis zu 150 mV. Die langwellige Komponente besitzt Wellenlängen im Meter- bis Dekameter-Bereich und Amplituden bis zu einigen 10 mV. Beide Komponenten sind unterschiedlichen Quellen zuzuordnen. Sie zeigen unterschiedliche Beziehungen zur Lithologie des Untergrundes und abweichendes Verhalten an der Oberfläche und in flachen Bohrlöchern. Modellvorstellungen sehen die Eigenpotentiale im sedimentären, oberflächennahen Bereich überwiegend als Filtrations-Potentiale. Aus der Lithologiebezogenheit beider SP-Komponenten resultiert ein einfaches geophysikalisches Hilfsmittel bei der Kartierung, insbesondere für die Korrelation von Profilen.
Abstract
The geoelectrical SP method is a well-known and simple measuring technique in mining geophysics and a standard log run in boreholes. In recent years, the method has been increasingly applied in the field of hydrogeology, engineering geology, and geothermal exploration. However, there are many unsolved problems, and knowledge is especially poor when origin and distribution o f the natural electric currents in near-surface rocks are considered. Therefore, systematic SP measurements were carried out over Triassic sediments in Northern Bavaria. They show complex influences of lithological, pedological, and biological parameters and, moreover, reveal that self-potentials are subjected to remarkable time-variations. The electric field is composed of two components with different wave-lengths. The short-period component has wave-lengths in the decimeter and meter range. The amplitudes may amount to 150 mV, and they depend on lithology as well as on vegetation. The long-period component shows wave-lengths in the meter and dekameter range and amplitudes of up to some tens of millivolts. It is related to changing underground lithology. Both components when measured on the ground and within shallow boreholes display different behaviour. The observations suggest that self-potentials at the near-surface must be regarded as being primarily of a streaming-potential character. Because of the close relation between SP and underground lithology the SP method proves to be a simple geophysical measuring technique in geological mapping, especially when correlation of profiles is considered.
Schlagworte
Self-potential • geoelectrical m ethod • streaming potential • lithology • Buntsandstein • Muschelkalk • Keuper • Triassic • resistivity • natural gamma radiation • soil temperature • geological mapping • correlation; Northern Bavaria.