Die Autoren: Pradip Kumar Maurya, Denys Grombacher, Johan Lind, John W. Lane und Esben Auken
Zusammenfassung: Seit mehreren Jahrzehnten werden Effekte der induzierten Polarisation (IP) auf transiente elektromagnetische (TEM) Reaktionen beobachtet. Diese Effekte können sich als späte negative Transienten oder als schnell abklingende Kurven manifestieren und sind in der Regel mit stark polarisierbaren Körpern verbunden. Wenn sie vernachlässigt werden, können IP-Effekte zu fehlerhaften Widerstandsmodellen führen. Neuere Arbeiten ermöglichen die routinemäßige Einbeziehung von IP-Effekten bei der Inversion von TEM-Daten. Bei einer kürzlich durchgeführten Felduntersuchung im Westen Tansanias wurden mit Hilfe eines elektromagnetischen Schleppsystems (tTEM) stark IP-beeinflusste TEM-Signale beobachtet. Die Untersuchung wurde durchgeführt, um Trinkwasservorkommen in einem verwitterten Regolith zu lokalisieren. Unter diesen Bedingungen kann eine Inversion der tTEM-Daten mit einem reinen Widerstandsmodell (d. h. ohne Berücksichtigung von IP) die Daten nicht erfassen und schränkt den Wert der TEM-Daten für die hydrogeologische Interpretation stark ein. Um IP-Effekte zu berücksichtigen, haben wir eine modifizierte Version des Cole-Cole-Modells, das so genannte MPA-Modell (Maximum Phase Angle), zur Inversion von IP-beeinflussten tTEM-Daten verwendet. Das MPA-Modell umfasst vier Parameter des Inversionsmodells: Widerstand (ρ), MPA (ϕmax), Relaxationszeit (τ) und Frequenzexponent (c). Das MPA-Modell passt gut zu den Daten und verbessert die Zuverlässigkeit des Widerstandsmodells. In weiten Teilen der untersuchten Region zeigen die invertierten Modelle unter Verwendung von MPA ein dreischichtiges System, das aus einer oberen widerstandsbehafteten Lateritschicht unterschiedlicher Mächtigkeit und einer dazwischen liegenden polarisierbaren leitfähigen Einheit besteht, die über widerstandsbehaftetem verwittertem Grundgestein liegt. Die leitfähige polarisierbare Schicht wird als chemisch verwitterter Saprolit interpretiert, der die oberflächlichen und tieferen Grundwasserleiter trennt. Insgesamt ermöglichen die Ergebnisse der tTEM-Inversion ein lokales Verständnis der Grundwassersysteme, insbesondere in Regionen mit sehr begrenztem Wissen über den Untergrund.
Geophysik, 87(4), 247-254
