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Documento di ricerca: Inversione dei dati elettromagnetici transitori trainati influenzati dalla polarizzazione indotta in una geologia di regolite lateritica: un caso di studio dalla Tanzania occidentale (2022)

Autori: Pradip Kumar Maurya, Denys Grombacher, Johan Lind, John W. Lane ed Esben Auken

Abstract: Da diversi decenni sono stati osservati effetti di polarizzazione indotta (IP) sulle risposte elettromagnetiche transitorie (TEM). Questi effetti possono manifestarsi come transitori negativi tardivi o come curve in rapido decadimento e sono solitamente associati a corpi altamente polarizzabili. Se trascurati, gli effetti IP possono portare a modelli di resistività errati. Recenti lavori consentono di incorporare gli effetti IP nell'inversione dei dati TEM su base più regolare. In una recente indagine sul campo nella Tanzania occidentale, sono stati osservati segnali TEM fortemente influenzati dall'IP utilizzando un sistema elettromagnetico transitorio trainato (tTEM). L'indagine è stata condotta per individuare le risorse di acqua potabile in un ambiente di regolite alterato. In questi contesti, un'inversione dei dati tTEM utilizzando un modello forward basato solo sulla resistività (cioè trascurando l'IP) non è in grado di adattarsi ai dati e limita fortemente il valore dei dati TEM per l'interpretazione idrogeologica. Per tenere conto degli effetti IP, abbiamo applicato una versione modificata del modello Cole-Cole chiamata modello dell'angolo di fase massimo (MPA) per invertire i dati tTEM influenzati dall'IP. Il modello MPA incorpora quattro parametri del modello di inversione: resistività (ρ), MPA (ϕmax), tempo di rilassamento (τ) ed esponente di frequenza (c). Il modello MPA si adatta bene ai dati e migliora l'affidabilità del modello di resistività. In gran parte della regione oggetto dell'indagine, i modelli invertiti che utilizzano l'MPA mostrano un sistema a tre strati costituito da uno strato lateritico resistivo superiore di spessore variabile e da un'unità conduttiva polarizzabile intermedia che ricopre rocce di base più resistive e alterate. Lo strato conduttivo polarizzabile è interpretato come un saprolite alterato chimicamente che separa le falde acquifere superficiali da quelle più profonde. Nel complesso, i risultati dell'inversione tTEM forniscono una comprensione locale dei sistemi idrici sotterranei, specialmente in regioni con conoscenze molto limitate del sottosuolo.

Geofisica, 87(4), 247-254

DOI

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