دو پدیده ی فیزیکی که باعث به وجود آمدن علم ژئوفیزیک شدند، عبارتند از:

?) کشف گیلبرت: زمین یک مغناطیس است( آهن رباست)، یا زمین دارای میدان مغناطیسی است.

?)کشف نیوتن: زمین دارای میدان جاذبه است.

    مطالعه ی فیزیکی زمین، شروع فکر ساخته شدن علم ژئوفیزیک است.

برای مطالعه ی زمین باید ساختارهای داخلی زمین را بشناسیم. روش هایی که ما را به این شناخت می رساند روش های ژئوفیزیکی نام دارد.

علم ژئوفیزیک به دو صورت مورد مطالعه قرار می گیرد:

                ?) مطالعه ی نظری زمین:

الف) تغییرات فشار با عمق چگونه است؟

ب) تغییرات چگالی مواد درون زمین چگونه است؟

ج) تغییرات دما با عمق چگونه است؟

د) تغییرات سرعت امواج با عمق چگونه است؟

               ?) مطالعه ی عملی زمین( ژئوفیزیک اکتشافی)

عبارت است از کشف منابع( ناهمگنی ها) زیر زمینی یا زیر سطحی که شامل موارد زیر می شود:

الف) ناپیوستگی چگالی نسبت به محیط اطراف که موجب تغییر در شتاب جاذبه می شود( گرانی سنجی)

ب) ناپیوستگی در ضریب گذردهی مغناطیسی محیط یا ضریب پذیرفتاری مغناطیسی که موضوع ژئومغناطیس می باشد.

ج) ناپیوستگی در سرعت امواج لرزه ای درون زمین( ضریب الاستیک محیط) که موضوع علم لرزه شناسی است.

د) مطالعه ی رفتار جریان الکتریکی جاری شده در روی زمین یا میدان مغناطیسی درون زمین که موضوع ژئوالکتریک است.

  اساس کار ژئوالکتریک تفاوت در مقاومت ویژه ( تباین در مقاومت ویژه ی محیط و آنومالی) است که باعث واپاشی در جریان می شود.

                         شکل(?) لایه های زمین             

                           شکل(?) نمای دیگری از لایه های زمین

پیشرفت سریع ژئوفیزیک در ?? سال اخیر به چه دلیلی بوده است؟

?)  نیازشدید به فلزات

?) نیاز شدید به انرژی

?) رشد سریع صنعت الکترونیک در سال های اخی، که باعث ساخت دستگاه های دقیق ژئوفیزیکی شده است.

?) پیشرفت سریع صنعت کامپیوتر برای تجزیه و تحلیل داده ها و متغیرها 

ژئوفیزیک تلفیقی

در اکتشافات یک هدف، چند روش از روشهای ژئوفیزیکی مورد استفاده قرار می گیرد. برای پاره ای اکتشافات مثل اکتشاف آب های زیر سطحی می توان فقط از ژئوالکتریک استفاده نمود. اما جهت پی جویی نفت و گاز و معادن باید از تعدادی روش به صورت هم زمان استفاده کرد.

            به طور کلی روش های الکتریکی به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند:

الف) روش های الکتریکی طبیعی

             ?) روش پتانسیل خودزا       self potential  یا روش SP

                ?) روش جریان های تلوریک  Telluric current method  یا روش TC

                ?) روش مگنتوتلوریک    Magneto telluric method  یا روش MT

ب) روش های الکتریکی مصنوعی

           ?) روش مقاومت ویژه ی الکتریکی Resistivity method

              2) روش الکترومغناطیسی     Electromagnetic method یا روش EM

              3) روش قطبش القایی    Induced polarization method  یا روش IP

             4) روش چاه پیمایی         Wellogin method

               در همه ی این موارد هدف آشکارسازی اثرات سطحی ( اندازه گیری روی سطح زمین) حاصل از عبور جریان یا میدان الکتریکی در داخل زمین می باشد. یعنی اگر میدان یا جریان الکتریکی از زمین عبور کند، چگونه می توان با دستگاه هایی در سطح زمین این اثرات را آشکار کرد.

               در گروه های طبیعی از جریان ها یا میدان های طبیعی استفاده می شود. یعنی این ها خود به خود وجود دارند و به زمین تزریق نشده اند.

             از رفتارهای این جریان ها و میدان ها در برخورد به ناپیوستگی های درون زمین برای اکتشافات استفاده می شود.

              در روش های الکتریکی مصنوعی جریان یا میدان به زمین تزریق می شود، و دوباره رفتار آنها را در برخورد با ناپیوستگی ها بررسی می کنیم.

محدوده ی عمق موثر روشهای الکتریکی

?) عمق کم(کمتر از ??? متر)......... روش SP

?) عمق متوسط(تا حدود یک کیلومتر)......... روش های مقاومت ویژه و IP و TC

?) عمق زیاد( تا پوسته ی زمین)........... روش های MT و چاه پیمایی

پتانسیل های خود زا( یا فعالیت های الکتروشیمیایی)

 در این گونه موارد یک فعالیت شیمیایی رخ می دهد و به یک فعالیت الکتریکی تبدیل می شود در نتیجه جریان الکتریکی ویا اختلاف پتانسیل به وجود می آید. برای به وجود آمدن چنین فعالیتی وجود یک کانی و یک الکترولیت( محلول) لازم استو

            انواع این فعالیت ها را به زودی خواهید خواند.

در این روش با استفاده از تباین مقاومت ویژه در زمین می توان جنس لایه های مختلف زمین را تشخیص داد. در زیر یک نمونه دستگاه  ژئوالکتریک همراه کابل های رابط نشان داده شده است.

در این روش با  الکترودهای جریان که در زمین فرو رفته اند جریان I به زمین تزریق می شود و اختلاف پتانسیل بین دو الکترود دیگر اندازه گیری می شود. و به این ترتیب مقاومت ویژه لایه های مختلف زمین اندازه گیری خواهد شد. هر چقدر فاصله الکترو.دهای جریان بیشتر باشد جریان به عمق بیشتر نفوذ می کند و به این ترتیب می توان اعماق بیشتر را مطالعه کرد. مطالعات ژئوالکتریکی به دو روش انجام می شود.  نحوه چیدمان الکترودهای جریان و پتانسیل، آرایش الکترودی نام دارد و بسته به نوع کاری که قرار است انجام شود متفاوت است. از انواع آرایش ها می توان آرایش شولومبرگر، ونر، دو قطبی یا دو دوقطبی را نام برد. در شکل  های زیر چند نمونه از  آرایش های الکترودی  و مقاومت ویژه مربوط به آنها شان داده شده است.

هم چنین در شکل های زیر خطوط جریان تزریق شده به رمین ندر چند آرایش شان داده شده است:

?) خطوط جریان در آرایش دو دوقطبی:

?) خطوط جریان در آرایش ونر