>Diagraphie > Susceptibilité magnétique
Susceptibilité magnétique
La susceptibilité magnétique (MS) d'un volume de roche est une fonction de la quantité de minéraux magnétiques (surtout la magnétite et la pyrrhotite) qu'elle contient. Les mesures de la susceptibilité magnétique peuvent donner une estimation rapide du caractère ferromagnétique de la roche. Ces mesures peuvent être interprétées comme étant des changements lithologiques ou d'homogénéité de la roche ou encore comme une indication de la présence de zones d'altération dans le massif rocheux. Pendant le processus d'altération hydrothermale, les minéraux magnétiques primaires (c.-à-d. la magnétite) peuvent être altérés ou oxydés en minéraux peu ou pas magnétiques (p. ex. en hématite). Une susceptibilité magnétique anormalement basse dans une roche autrement homogène à susceptibilité magnétique élevée peut indiquer la présence de zones d'altération.
Les coulées mafiques et les dykes de diabase qui contiennent une forte proportion de minéraux magnétiques peuvent être facilement délimités en mesurant leur susceptibilité magnétique quand ils sont présents dans une séquence sédimentaire qui contient habituellement peu ou pas de minéraux magnétiques.
- La sonde Geoinstruments TH-3C
La sonde de susceptibilité magnétique Geoinstruments modèle TH-3C comporte un dispositif de traitement des signaux mis au point à la CGC (Bristow et Bernius, 1984); (Bristow, 1985). La sonde renferme une bobine de 42 mm de diamètre et de 0,5 m de long et un circuit électronique (de type pont électrique) alimenté à une fréquence de 1 400 Hz. Quand la sonde traverse une roche magnétiquement susceptible, l'inductance de la bobine déstabilise le circuit électronique. Le circuit est automatiquement rétabli par un changement de la fréquence d'alimentation. Le changement de fréquence est proportionnel à la susceptibilité magnétique. Puisque les mesures sont faites par inductance (c.-à-d. avec des bobines électromagnétiques et non avec des électrodes de contact), on peut descendre la sonde dans des tubes de plastique et dans des trous improductifs. On peut mesurer des susceptibilités de 0 à 2,0 SI avec cette sonde. Le volume échantillonné est une sphère d'environ 30 cm de rayon autour de la bobine de la sonde. Habituellement, on effectue la diagraphie à une vitesse de 6 m/min et les mesures sont prises à chaque seconde ou encore à chaque 10 cm le long du trou. - La sonde « ROMULUS » du BRGM
La sonde Romulus est une sonde à induction électromagnétique de basse fréquence (4 KHz). Elle contient deux bobines coaxiales (transmission et réception) disposées à 85 cm de distance. Avec cette sonde, on peut corriger le champ primaire et mesurer les composantes de phase et de quadrature du champ secondaire. Ces deux quantités sont approximativement proportionnelles à la susceptibilité magnétique et à la conductivité électrique de la roche traversée par le trou de sondage.
Pour les mesures de la susceptibilité magnétique (composante de phase), la sensibilité est de 3,14 x 10-3 SI/volt et le domaine de mesure varie entre 10-5 et 3,5 x 10-2 SI. - Geonics EM-39
La sonde de susceptibilité magnétique a été conçue comme la sonde de conductivité électrique par induction. La réponse dite « en phase » de l'instrument sert à mesurer la susceptibilité magnétique des formations d'où une profondeur de pénétration semblable (mais légèrement moindre) dans la formation ainsi qu'une résolution verticale limitée. Lorsque des sédiments présentent une conductivité électrique élevée (>200 mS/m), il faut corriger les effets de la conduction sur les données brutes de la susceptibilité magnétique. On trouve une description détaillée de l'outil dans McNeil et al. (1996).
- La sonde Geoinstruments TH-3C
Le circuit ponté de Maxwell qui est utilisé dans la sonde TH-3 permet de mesurer simultanément la conductivité et la susceptibilité du matériau qui est situé à proximité de la bobine. Pour ce faire, on sépare le changement d'impédance complexe qui est détecté par le circuit ponté en ses composantes vectorielles d'induction et de résistance. (Le matériau résistant autour de la bobine fait que la bobine se comporte comme un transformateur dans lequel le matériau résistant agit comme une combinaison distribuée de « bobine secondaire » et de « bobine de charge ».) Les mesures de la résistivité effectuées avec cette technique sont limitées à un intervalle variant entre 10-1 ohm m et 103 ohm m (c.-à-d. que la conductivité varie de 10 mho/m à 10-3 mho/m). Dans la pratique, il n'y a que quelques roches sédimentaires qui ont des résistances assez basses pour tomber dans cet intervalle alors que dans le cas des roches ignées seulement certains conducteurs graphitiques ou certaines zones minéralisées seraient incluses (Bristow et Bernius, 1984). - La sonde « ROMULUS » du BRGM
Tel que mentionné précédemment dans la section portant sur la susceptibilité magnétique, le champ secondaire est mesuré à la bobine réceptrice et la composante déphasée est proportionnelle à la conductivité électrique (quadrature). La sensibilité est de 0,46 mho/m/volt et l'intervalle des mesures se situe entre 10-3 et 5,5 mho/m.