Negative Apparent Resistivity in Resistivity Method

In the resistivity method, the potential difference between two grounded electrodes is measured and this can be positive or negative. The apparent resistivity and the potential difference have the same polarity. Since the electric field is the gradient of the potential, the polarity of the potential difference depends on the direction of the electric field. If the direction of the vector connecting two grounded electrodes is the same to that of the electric field, the measured potential difference and the apparent resistivity become positive. If the opposite is the case, they become negative. In general, the primary electric field and the vector connecting two potential electrodes have the same direction in a surface resistivity method. In this case, the measured potential difference is always positive because the primary electric field is greater than the secondary field. Therefore, the apparent resistivity is always positive if noise is free and topography is flat. The secondary field component, however, can be greater than the primary field component along the vector connecting two potential electrodes in the cross-hole resistivity method. Furthermore, if the secondary electric field and the vector connecting two potential electrodes have an opposite direction, the apparent resistivity become negative. Consequently, the apparent resistivity may be negative in the region where the primary electric field component along the vector connecting two potential electrodes is very small.

전기비저항탐사에서 음의 겉보기 비저항

전기비저항 탐사에서 측정되는 양은 두 전위전극 사이의 전위차이다. 이 전위차가 양일 경우에는 겉보기 비저항도 양의 값을 가지며, 음일 경우에는 겉보기 비저항도 음의 값을 나타낸다. 또한 측정되는 전위차의 부호는 전기장의 방향에 따라 좌우된다. 만약 측정방향과 전기장의 방향이 같다면, 전위차와 겉보기 비저항은 양의 값을 보이게 되며, 그 반대의 경우에는 음의 값을 나타낸다. 일반적으로 지표 전기비저항 탐사에는 측정방향과 1차 전기장의 방향이 같은 전극 배열을 사용하며, 이 방향의 1차 전기장은 2차 전기장에 비하여 항상 크다. 따라서 일반적인 전극배열을 사용하는 지표 전기비저항 탐사의 경우에는 지형이 평탄하고 잡음이 없다면 음의 겉보기 비저항은 나타나지 않는다. 그러나 시추공-시추공 전기비저항 탐사의 경우에는 1차 전기장의 방향과 측정방향이 일치하지 않으며, 경우에 따라서는 1차 전기장의 측정방향 성분이 2차 전기장의 측정방향 성분 보다 그 크기가 작을 수 있다. 이 경우 2차 전기장의 방향과 측정방향이 서로 반대일 경우에는 음의 겉보기 비저항이 나타날 수 있다. 따라서 음의 겉보기 비저항은 측정방향의 1차 전기장이 매우 작은 영역에서 발생할 가능성이 높다.