Indusert Polarisasjon (IP)

IP, Indusert Polarisasjon, er en geofysisk målemetode som i hovedsak brukes til å lete etter impregnasjonsmalmer. Prinsippet for IP-målinger går ut på å sende likestrømspulser (firkantpuls) ned i bakken via to strømelektroder og deretter måle spenningsforløpet mellom to andre elektroder.
Figur 1. Prinsippskisse for måling av IP.
Figur 2. IP-sonde

Det viser seg at spenningen øker brått til en viss verdi når strømmen slås på, for deretter å øke langsomt med tiden. Når strømmen slås av faller spenningen umiddelbart til en viss verdi for deretter å avta langsomt mot null. Spenningen som måles etter at strømmen er slått av skyldes IP-effekten. Figur 1 viser prinsippet for strøm- og spenningsforløp ved IP-måling.

Årsaken til denne IP-effekten kan kort forklares med at det i strømtiden bygger seg opp en polarisasjonsspenning mellom ledende malmmineraler og den omliggende bergart med innhold av porevæske (elektrolytt). Oppbygging av denne spenningen (overspenning) i strømtiden, UG, forløper likedan som den avtar etter at strømmen er slått av. Måling av IP-spenningen, UA og UB, foregår i den tiden strømmen er slått av. Man måler da i et bestemt tidsrom (kanal) etter at strømmen er slått av, se figur 1. Når en måler IP på denne måten sier en at målingene foregår i tidsdomenet.

En kan også måle IP i frekvensdomenet hvor en med samme måleopplegg ellers sender vekselstrøm med lav frekvens (0.1 – 3 Hz) og høy frekvens (3 – 10 Hz) ned i undergrunnen. Spenningen måles så på de samme frekvensene. Differansen mellom Vhøy og Vlav skyldes IP-effekten.

Anvendelse

IP brukes til å detektere impregnasjonsmalmer av f. eks kobberkis, molybdenglans og blyglans. Slike malmer lar seg ikke detektere ved elektromagnetiske metoder da de vanligvis  ikke har god nok elektrisk ledningsevne. IP brukes også ved gullprospektering da gull ofte opptrer sammen med sulfider. Et sulfidinnhold på ned til 0.5 –1% kan gi tydelig IP-effekt. I tillegg til sulfider får en også IP-effekt fra grafitt, magnetitt og leirmineraler. Ved IP målinger måles også resistivitet (RP). RP nyttes ofte ved sprekkekartlegging da sprekker gir lav resistivitet. I den forbindelse kan det være nyttig å måle IP for å avgjøre om den lave resistiviteten skyldes oppsprekning og/eller sulfidmineralisering.

IP borehullsmålinger, apparatur og målemetodikk

IP kan måles både på bakken og i borehull. Til borehullsmålinger brukes IP sonde fra Robertson Geologging.

Figur 2 viser sonde for måling av IP i borehull. Det er to strømelektroder og to potensialelektroder som er ordnet i en Wenner elektrodekonfigurasjon. Avstanden mellom elektrodene er 40 cm. Likestrøm (firkantpuls, +/-) sendes ut fra de ytterste elektrodene og spenningen måles på de to innerste elektrodene. Strømpulsen står på og av i 110 ms. IP spenningen måles i to tidsvinduer etter at strømmen er slått av og IP effekten regnes ut etter formelen i figur 1. Dette er måling i tidsdomenet og IP effekten angis i %.

Som nevnt foran benyttes IP-målinger til kartlegging av impregnasjonsmalmer. Ved måling i borehull som skjærer en massiv leder (sulfidmalm, magnetitt), kortslutter malmen elektrodene da den elektroniske ledningsevnen dominerer. UG i formelen, figur 1, blir da svært liten og målt IP-effekt blir helt feil (meget høy verdi) p.g.a. lavt signal/støy forhold.

Figur 3 viser borehullslogg fra Nussir, Repparfjord. Nussirmalmen er en impregnasjonsmalm og indikeres tydelig med IP-måling. Loggen viser også resistivitet og total gammastråling. IP-målingene viser god korrelasjon til kobbergehalt. Figur 4 viser korrelasjonsanalyse mellom IP-% og kobbergehalt (% Cu).

Figur 3. Geofysisk borehullslogg Nussir som viser IP, resistivitet og total gammastråling sammen med Cu-gehalt.
Figur 4. Korrelasjon mellom IP-% og Cu-gehalt (Cu %) fra DD 13-004 ned Nussir.