Le sondage électrique : la méthode de Schlumberger
Il permet d'obtenir la succession verticale des résistivités. Les géométries sont très variées, la plus connue étant celle de Schlumberger.
Pour mesurer la résistivité des terrains, on injecte un courant electrique dans le sol avec une intensité (I) connue comprise entre 1 et 5 A entre deux électrodes A, B. On mesure la différence de potentiel créée entre deux électrodes M, N .
Le matériel utilisé comprend :
- une batterie (pour l'alimentation de tout le système),
- un émetteur (pour contrôler les paramètres de l'injection de courant),
- un récepteur ou résistivimètre (pour enregistrer les données),
- un système de 4 électrodes (deux pour l'intensité et deux pour le potentiel ou réception),
- l'ensemble est complété par un réseau important de câbles électriques reliant les éléments.
Schéma du principe de la méthode de Schlumberger
(Annales des Mines, 1989)
ρ = k ( ΔV / I )
Avec : ρ = résistivité du sous-sol en Ohm/m
ΔV = différence de potentiel entre les 2 électrodes M et N en volts
I = intensité du courant en ampères
k = facteur géométrique dépendant de la configuration du quadripôle
(cette configuration se retrouvant dans des abaques)
Comme le sol n'est en général pas homogène, la valeur donnée par la formule ne correspond pas à la résistivité vraie d'une roche déterminée, mais à une moyenne des résistivités des diverses roches intéressées par la mesure. Cette moyenne est appelée la résistivité apparente du sol entre M et N.
Exemple de profil de résistivité en 2 dimensions
(Earth Dynamics, 2005)
Domaines d'applications :
- Détermination de l'épaisseur des couches sédimentaires de sables, de graviers et de gisements de minerais.
- Localisation de failles.
- Détermination de la profondeur d'une nappe phréatique.
Avantages :
- Flexibilité des géométries possibles.
- Bonne résolution des terrains superficiels.
Limites :
- Mise en oeuvre assez lourde.
- Difficulté d'injection des courants dans les terrains très secs.
- Influence importante des hétérogénéités des résistivités en surface.
- Temps de mesure important si grande longueur de ligne.
- Interprétation délicate sans données de puits ou de forage.
