Das Schlumberger-Array ist ein Array, bei dem vier Elektroden in einer Linie um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet sind. Die zwei äußeren Elektroden, A und B, sind Stromelektroden, und die zwei inneren Elektroden, M und N, sind nahe beieinander angeordnete Potentialelektroden.
Elektrodenarrays sind verschiedene Anordnungen von Elektroden, die zur Durchführung geophysikalischer Widerstandsmessungen verwendet werden. Elektrodenarrays wurden entwickelt, um Feldmessungen effizienter und die Dateninterpretation einfacher zu machen.
Dies ist der zweite Artikel in unserer Reihe, in der 11 Elektrodenarrays und Methoden untersucht werden. Wir haben auch das Wenner-Array behandelt. Heute sprechen wir über das Schlumberger-Array.
Was ist das Schlumberger-Array?
Bei der Schlumberger-Anordnung werden die Stromelektroden A und B für jede Messung während der gesamten Untersuchung zu einem größeren Abstand nach außen bewegt, während die Potentialelektroden M und N in derselben Position bleiben, bis die beobachtete Spannung zu klein zum Messen wird (Quelle). An diesem Punkt werden die Potentialelektroden M und N auf einen neuen Abstand nach außen bewegt.
Als Faustregel gilt, dass der angemessene Abstand zwischen M und N zu Beginn gleich oder kleiner als ein Fünftel des Abstands zwischen A und B sein sollte. Dieses Verhältnis geht je nach Signalstärke bis zu einem Zehntel oder einem Fünfzehntel.
Hintergrund
Das Schlumberger-Array ist nach Conrad Schlumberger benannt, dem Gründer des heutigen Ölfelddienstleistungsunternehmens Schlumberger und Pionier elektrischer Methoden in den frühen 1900er Jahren.
Anwendungen, Vorteile und Überlegungen zum Schlumberger-Array
Das Schlumberger-Array wird üblicherweise für die vertikale elektrische Sondierung (VES) für Grundwasser und Aggregatmineralien verwendet. Die vertikale elektrische Sondierung (VES) bietet eine bessere Auflösung und benötigt weniger Zeit für die Bereitstellung als das Wenner-Array (Quelle).
Das Schlumberger-Array ist aus praktischen Gründen die beste Methode für VES – es ist deutlich weniger arbeitsintensiv als das Wenner-Array. Für VES im Allgemeinen ist das Schlumberger-Array im Vorteil, da meistens nur die äußeren Elektroden A und B bewegt werden müssen. Eine Besatzung von drei Personen ist normalerweise für VES ausreichend – wenn zwei Personen die äußeren Elektroden bewegen, bewegt der Instrumentenbediener normalerweise die inneren Elektroden so oft, wie sie bewegt werden müssen.
Das Schlumberger-Array wird auch zur Kartierung oder Profilerstellung für laterale Änderungen des spezifischen Widerstands verwendet. Die typische Profilierung erfolgt durch größere feste AB-Stromelektrodenpaare und bewegliche MN-Potentialelektrodenpaare zwischen ihnen. Es wird auch wie die Wenner-Profilierung mit festem Abstand von vier ABMN-Elektroden durchgeführt. Der Nachteil der Verwendung der Profilierung, unabhängig von der Verwendung der Schlumberger- oder Wenner-Arrays, besteht darin, dass sie homogene horizontale Schichten erfordert, die kaum jemals natürlich vorkommen.
Die Durchführung des Schlumberger-Arrays kann für die Besatzungen auch schwierig oder verwirrend sein, was der Grund sein könnte, warum das Wenner-Array für die Profilerstellung von Bodentests gemäß dem ASTM G57-Standard spezifiziert wurde.
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