earthing report

Université de Ouagadougou

j'oral •sArtENTili Port iliir!

Ufl eSVTDépartement de Géologie

Laboratoire d'Hydrogéologie

MESURE DE RESISTIVITE LE LONG DE LALIGNE DE CONDUITE DES EAUX

POUR LA MINE SEMAFO

T.E.D.Ingénieurs Conseils

Technologie Economie Développement

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ochnologie conemie livelloppetnem

Décembre 2011

SOMMAIRE

1 - Introduction 32 - Résultats 6

2.1 Interprétation des sondages électriques 62.2 Les pseudo-panneaux électriques déduits des sondages électriques 1 1

3 - Conclusion 1 3Annexes 1 4

2

1 - IntroductionA la demande du bureau d'étude TED et pour le compte de la société minière SEMAFO, lelaboratoire d'hydrogéologie de l'université de Ouagadougou a procédé à l'étude géophysiquedes résistivités du parcours de sa conduite d'eau entre l'usine de traitement et le fleuveMouhoun retenu comme source d'approvisionnement en eau.Au regard des caractéristiques de terrain souhaitées, le laboratoire a proposé les deuxméthodes d'étude ci après :

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Nombre desondages

Coûtunitaire

Coûtpartiel

Amené -repli

TraitementdeDonnées etrapport

Coût total

METHODE 1 59 50.000 2.950.000 500.000 200.000 3.650.000

METHODE 2

Nombre depoints demesure

Coûtunitaire

Coûtpartiel

Amené -repli


Coût total

2900 2000 5.800.000 500.000Nombre desondages

Coûtunitaire

Coûtpartiel

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METHODES PROPOSEES

1 : - Mesure de la résistivité des horizons surmontant le substratum par sondages électriquesTel que demandé il s'agira de réaliser des sondages électriques verticaux tous les kilomètres.L'interprétation de ces sondages donnera pour chaque point de mesure la résistivité etl'épaisseur des horizons du profil d'altération sur montant le socle.

2 : - Mesure de la variation latérale de la résistivité des altérites à une profondeur à peu prèsconstante suivie de sondages électriques destinés à tester seulement les plages anomales.On réaliserait alors une mesure tous les 20m sur les 581cm. Le nombre de sondages estfonction de celui des anomalies rencontrées.

NB: Pour une bonne connaissance de la résistivité et de ses variations le long du trajet laseconde méthode est la meilleure.

COUT DES TRAVAUX

Ouagadougou septembre 2011

3

Le choix de la société a porté sur la seconde méthode que l'on a même allégé en la réduisantla réalisation de 33 sondages électriques sur une portion seulement du parcours selon le devisqui suit :

Nombre desondages

Coûtunitaire

Coûtpartiel

Amené -repli


Coût total

METHODE1

30 50.000 1.500.000500.000 200.000 2.800.000

3 (stations depompage)

50.000 150.000

TOTAL HORS TAXE 2.350.000Taxes (TVA) I 18% 423.000TOTAL GENERAL TTC 2.773.000

COUT DES TRAVAUX

Dans les faits, les 33 sondages ne couvraient pas tout le profil. Aussi avons-nous été amenésfaire en plus 3 sondages portants le nombre total de réalisation à 36 sondages électriques(Tab. 1). Les sondages ont été réalisés au droit des sites ayant fait l'objet de sondagesmécaniques distants d'environ 2 km (S15 à Si), à 1 km de part et d'autre des sondagesmécaniques ainsi qu'aux sites des stations de pompage (Site A, Site F et Site D). Lessondages électriques Si , S2, S3, ont permis l'investigation jusqu'à la fi n du tronçonprospecter.

4

Tab. 1 : Liste des sondages électriques (SEV) réalisés le long du parcours, enpartant du point d'arrivée jusqu'à la station D

Sondage manuel SEVX (E)

UTM Zone 30 NY (N)

UTM Zone 30 NPoint d'anivée SE1 447392 1346116

SE2 447088 1347031SE3 446977 1347290SE4 446565 1348173

S15 SE5 446030 1348806SE6 445300 1349455

S14 SE7 444606 1349996SE8 443855 1350652

S13 SE9 443205 1351193SE10 441974 1352587

S12 S E ll 442599 1351821SE12 441563 1353485

S l l SE13 441450 1354337SE14 441449 1355329

S10 SE15 441285 1356179SE16 441057 1357131

S9 SE17 440762 1357963SE18 440384 1358910

S8 SE19 440093 1358706SE20 439865 1360729

S7 SE21 440076 1361493SE22 440370 1362460

Se SE23 440642 1363269SE24 440940 1364209

S5 SE25 441227 1365039SE26 441548 1365936

54 SE27 441835 1366808SE28 442154 1367738

S3 SE29 442052 1369597SE30 441591 1369113

S2 SE31 440829 1369363SE32 439977 1369630

S1 SE33 439048 1369845Station A SE34 438490 1369697Station F SE35 437516 1370269Station D SE36 437049 1369826

Le présent rapport livre les résultats de l'étude.

5

2 - Résultats

Le tracé de la ligne de conduite investigué commence depuis la rive droite du MouhounSupérieur sur des formations sédimentaires gréseuses et se termine sur des formationsvolcano-sédimentaires du socle cristallin (Fig. 1). L'âge de ces formations est essentiellementPmtérozoTque (Néoprotérozoïque pour les dépôts sédimentaires en discordance sur le soclecristallin paléoprotérozoïque). O n p e u t également n o te r d e u x grandes fa i l l esplurikilométriques d'orientation NS (Ouédraogo C. 2006) recoupant le parcours de laconduite d'eau.

2.1 Interprétation des sondages électriques

Les 36 sondages électriques, après dépouillement à l'aide du logiciel W1NSEV, permettentd'avoir la succession des terrains en présence (résistivité, épaisseur). Les courbes dessondages électriques et leurs interprétations se trouvent en annexe du présent rapport.Ces interprétations sont consignées dans le tableau ci-après :

6

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Tab. 2 : Tableau récapitulatif de l'interprétation des sondages électriques réalisés

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L'analyse de ces résultats fait ressortir un certain nombre d'éléments. On peut distinguer deuxgrandes catégories de sondages électriques selon la nature du substratum cristallin ousédimentaire. Les sondages électriques situés sur substratum cristallin sont SE2, SE3, SE4,SES. Les autres sondages électriques sont situés sur des roches sédimentaires. Au total, onpeut distinguer cinq types de sondages électriques selon leur allure.

- Le s sondages électriques de type 1 : SE2, SE3, SE4, SE5Le substratum rocheux sain formé vraisemblablement de roches vertes est surmonté d'unecuirasse épaisse (sauf en SE4) et est assez profond (60 à 80 m). Sa résistivité est de l'ordre de1500 e2.m.

- Le s sondages électriques de type 2 : SE6, SE7, SE8, SE9, SEllUne couverture latéritique surmonte et une frange argileuse humide surmontent le substratumrocheux à des profondeurs allant de 40 à 100 m. La résistivité du substratum est forte etdépasse 20 000 am. Le sondage manuel S13 a remonté à 2 m de profondeur, une roche peualtérée à texture reconnaissable correspondant à un grès arkosique e t conglomératiquecaractéristique de dépôts terrigènes du Continental Terminal.

- Le s sondages électriques de type 3 : SE10, SE12, SE14, SE20, SE21C'est une variante du type 2, avec comme caractéristique principale, la présence d'tme frangefissurée de 10 it 82 m d'épaisseur.Une variante de ce type 3 est représentée par le groupe de sondages SE32, SE33, SE34. Lacuirasse latéritique y est épaisse (10 m). La frange fissurée est marquée (plus de 80 m) du faitde faille.

- L e s sondages électriques de type 4 : SE1, SE15, SE13, SE16, SE17, SE18, SE19,SE22 à 24, SE26 à 31

Ils présentent la caractéristique de substratum profond (80 i t 300 m) et une résistancemoyenne des terrains en général (1 500 à 8 000 am). Pour SE25 et SE26 notamment, ledernier terrain est plus conducteur (300-500 am), mais son épaisseur n'a pas été identifiéepar notre longueur de ligne.

- L e s sondages électriques de type 5 : SE35, SE36Ce type de sondage est la même que précédemment sauf par l'absence de cuirasse latéritiquequi fait place à des alluvions fluviatiles. Ces deux sondages réalisés au droit des stations depompage F et D sont situés à moins de 5m du lit mineur du Mouhoun Supérieur. La résistivitédu substratum va de 700 à 2 000 am.

10

2.2 Les pseudo-panneaux électriques déduits des sondages électriques

Des pseudo-panneaux électriques sont déduits des sondages électriques à l 'aide d uprogramme IPI2WIN. Nous en avons retenus quatre sur des tronçons plus ou moinsrectilignes et en fonction des possibilités de traitement de IP12WIN : de SE1 à, SE10de SE10 à SE19 ; de SE19 à SE29 ; de SE29 à SE36 (Fig. 2).

Au regard de la faible résolution des sondages (1 sondage électrique à chaque 1 km environ lelong du parcours), l'interprétation que l'on peut tirer des pseudo-panneaux électriques 2D estpeut-être entachée d'erreurs. C'est pourquoi nous avions, dans nos propositions initiales deprocédures, proposé de faire systématiquement, un long profil de résistivités apparentescouplé avec des sondages électriques aux anomalies significatives.Néanmoins, on peut distinguer sur la figure 2.1, les sondages électriques SE1 à SE5 sur soclecristallin qui se distinguent des autres.Sur la figure 2.2, on peut noter une discontinuité des résistivités électriques de SE15 à SE10.Sur la figure 2.3, une homogénéité de la structure lithologique semble se traduire par desterrains qui se répètent entre SE20 et SE29.Sur la figure 2.4, on note une cuirasse latéritique épaisse reposant sur des dépôts plusconducteurs en SE31 à SE34. Dans le l i t majeur et le l it mineur, cette cuirasse disparaît auprofit des alluvions et des dépôts sédimentaires.

11

AO, m

ISo

100ISO

10

Fig.2.1 : Pseudo-section allant du sondage SE1 au sondage SE10AO, m

610IS3060

180300

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Fig. 2.2 : Pseudo-section allant du sondage SE10 au sondage SE19AO, m

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AO, m

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O

45

Pseudo eross-seetion SEW—SE19sr

Pseudo cross-section SE21 SE29

55

55

65

65

75 85

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5

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10

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10

15 20

15 20

3e

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30

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35

50

40

Fig.2.3 : Pseudo-section allant du sondage SE21 au sondage SE29

45

60

50

65

Fig. 2.4 : Pseudo-section allant du sondage SE29 au sondage SE36

70

55

75

60

80

65

85 90

1 1 (.22 0m 1

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I 20010070

Fig. 2 : Les pseudo-panneaux électriques déduits des sondages électriques

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1500

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12

3 - ConclusionL'analyse e t l'interprétation des sondages électriques montrent les différents terrainsélectriquement distincts allant de 4 terrains à 8 terrains. Le dispositif de mesure de typeSchlumberger avec des longueurs d'injection du courant AB pouvant atteindre 1000 m permetde rendre compte des épaisseurs de dépôts de 300 m au droit des stations de pompages (Fig.2.3).Les pseudo-panneaux électriques 2D, découlant des sondages électriques réalisés chaquekilomètre du parcours, ne permettent pas d'illustrer toutes les discontinuités latérales de faciès(faille, contacts anormaux,...). Le profil de traîné électriques préconisé dans notre premièreproposition aurait mieux renseigné sur les structures géologiques.

13

171

SOX011111f

Electrical sounding Schlumberger - SE1.1/11S3

213 5.23918 2.5 5.2695 8.8 7.7118 106 16

1158 122

SE1

L I

o0

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1000

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15

Electrical sounding Schlumberger - SEIWS3SE2

2099 2.928 10 2.914 16 13

3800 29

10 100 AB/2 [m]

Location X = 447088E Y 1347031N Z = Z3ON Azim = N170*ModelResistivity Thickness D e p t h

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1000

100

101000

W-GeoSoft /WinSev 5.1

16

Electrical sounding Schlumberger - SEIWS3

535 4.621 43 4.686 55 48

3511 103

SE3

1

ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm•m] [r n ] i n) ]

Location X =446977E Y = 1347290N Z = Z3ON Azim = N163*

10000[ohm-m]

1000

100

10AB/2[m] 1 0 0 0

W-GeoSolt / WinSev 5.1

17

Electrical sounding Schiumberger - SE5.WS3

764 .64221 9.4 .64

50 40 1010 33 50

1147 83

SE5

o

o

1;2

/o

1 10

100 AB/2 [m]

Location X = 446030E Y = 1348806N Z = Z3ON Azim = N120*ModelResistivity Thickness D e p th

[ohm-m] [ m ] i m i

10000

[Ohm-m]

1000

100

101 000

W-GeoSoft/WinSev 5.1

18

Electrical sounding Schlumberger - SE4.WS3

77 .8630 191 .86

107 279 1923000 471

. . . . . . . . . . . . . . . . ''' ', . . . . . .„. . . „c 3 , . . . . _ _N . _ . t r _ __ _ _ _ _ _ __ .

o o 0 au o 1 3 o a

77 .8630 191 .86

107 279 1923000 471

SE4

1 10 100 AB/2 [ml

Location X = 446565E Y = 1348173N Z = Z3ON Azim = N160°ModelResistivity Thickness D e p th

[ohm•rn] V I I ] l m i

1 0 000[ohm-nn]

1000

100

101

000

W-GeoSoft / WinSev 5.1

19


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[in]Depth[m]

1035 1.198 1.1 1.1

1925 3.8 2.299 3.5 6

3838 2 9.517 48 12

23340 60

SE6

-

D

D

-

(3

o/

D

10

100 AB/2 [m]

Location X = 445300E Y = 1349455N Z = Z3ON Azim = N120°

10000

[ohm-m]

1000

100

101 000


20


ModelResistivity

[ohm•m]Thickness

[rn]

Depth[m]

1413 .6682 1.9 .6

2380

,o

2.538

o

5.3

o

12 3199999 43

, .

ModelResistivity

[ohm•m]Thickness

[rn]

Depth[m]

1413 .6682 1.9 .6

2380 2.8 2.538 26 5.3

227 12 3199999 43

SE7

1 10

100 AB/2 tml

Location X = 444606E Y = 1349996N Z = Z3ON Azim = N120*

10000

[ohm-m]

1000

100

101000


21


3456 1.7252 8.2 1.784 102 9.9

15053 112

SE8

10 100 AB/2 [m]

Location X =4443855E = 1350652N = Z3ON Azim = N115*ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohnvm]

10000

[ohm-ml

1 000

100

101000


22

Electrical sounding Schlumbemer - SE9.WS3

ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]Depth[rn]

549 2.3937 3 2.359 17 5.3

336 18 2244 69 40

27672 109

SE9

oo

, _ . . . .„ _ , . . -- - - - - --e i

o

/1 1

0100 AB/2 (m1

Location X = 443205E Y =1351193N Z = Z3ON Azim = N100*

10000

[ohm-ml

1000

100

101000


23

Electrical sounding Schlumberger - SE10.WS3SE10

189 2.275 6 2.225 11 8.2

334 63 1953692 82

- -

D

10

100 AB/2 [m]

Location X = 441974E Y = 1352587N Z = Z3ON Azim = N125°ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm-m] [ m ] [ m ]

10000

Lohm-rril

1 000

100

101000


24

Electrical sounding Schlumberger - SE1 1 .WS3

ModelResistivity

[ohm m]Thickness

[m]Depth[TI]

744 .89460 .58 .89757 11 1.5215 22 12144 44 34

51919 78

SE10


10000

[ohm-m]

1000

100

1 01 1 0 1 0 0 A B / 2 [m] 1 0 0 0

IN-GeoSoft / WinSev 5.1

25


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]Depth[In]

292 1.4892 4 1.4210 100 5.4149 77 105589 432 182

2500 614

SE12

a

a,at

10

100 AB/2 [m]


1 00 00[ohm-m]

1000

100

101000


26

Electrical sounding Schlumberger - SO 3.WS3

ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]Depth[m]

1794 1.4219 1.3 1.4

1284 1.3 2.7171 2 4

4013 4.1 6418 28 10238 124 38

1568 1622

.

.

1 10

Location X = 441450 Y = 1354337 Z = Z3ON Azim = N180*

100 AB/2 (mi

10000

[ohm-m]

1 000

100

101 00 0


27


ModelResistivity

[ohm•m]Thickness

Ern]Depth[m]

170 2.273 12 2.2

189 14 14500 M 2861 112

SE14

o

1 10 100 AB/2 [rn]

Location X = 441449E Y = 1355329N Z = Z3ON Azim = N185c'

10000

[ohm-ml

1000

100

101000


28


595 .58167 6.2 .58

1517 26 6.896 83 33

10215 116

a

oD

,,o

.D

1 10

100 AB/2 [m]

Location X = 441285E Y = 1356179N Z = Z3ON Azim = N170ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm-m] [ m ] [ m ]

10000

[ohm-m]

1000

100

101000

W-GeoSoft / WinSete 5.1

29


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]DepthErni

3011 2912 2.7 2

1504 2.1 4.77556 58 6.8

185 242 654040 307

o

\ ,

1 10

100 A13/2 [ml

Location X = 441057E Y = 1357131N Z = Z3ON Azim = N175

10000

[ohm-rn]

1000

100

101000


30


ModelResistivity

[ohrn•rniThickness

ErniDepth[m]

5178 11995 5.6 13642 2.2 6.6

12122 46 8.8305 117 55

2854 1722

SE17

o

1 10

100 AB/2 (rol

Location X = 440762E Y 1357963N Z = Z3ON Azim = N160*

10000

[ohm-rn]

1000

100

101000

W-GeoSoft WinSev 5.1

31


3800 5.43868 5.9 5.4

14982 24 11298 56 35

4179 9191

10 100 AB/2 (rni

Location X = 440384E Y =1358910N Z = Z3ON Azim = N55°ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm-m] [ I A [ m ]

10000

[ohm-ml

1000

100

101000


32

Electrical sounding Schlumberger - SE19.1NS3

670 102544 136 10394 150 146

7397 29696

o

o

- - , -,,-to

1 10 100

Location X = 440093 Y = 1358706 Z = Z3ON Azim = N170°ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohrri•m] [ m ] [ r n ]

AB/2 (ml

10000

[ohm-m]

1 000

100

101000

W-GeoSoft/WinSev 5.1

33


ModelResistivity

[ohm•m]Thickness

irriiDepthEnli

575 1.351 .79 1.3

647 1.3 2.196 8.5 3.4

2234 122

SE20

o ,-,o

1 10 100

Location X = 439865E Y = 130729N Z = Z3ON Azim = N206

AB/2 [m]

10000

[ o h m- m]

1000

100

101000


34


170 1.383 5.6 1.3

1203 26 6.91554 3333

SE21

-

1 10

100 AB/2 [m]

Location X = 440076E Y = 1361493N Z = Z3ON Azim = N20*ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm-m] E r n ] [ i n ]

10000

[ohm -m]

1000

100

101000


35


1159 1.2766 .68 1.2296 3.3 1.9

1241 13 5.24702 188

SE22

-

oa

1 10

100

Location X = 440370 Y =1362460N Z = Z3ON Azim = N206ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm•ml [ m ] i r r i ]

AB/2 (ml

10000

[Ohm-m]

1000

100

101000

W-GeoSof 1 1 WinSev 5.1

36


396 1.52095 1.2 1.5

150 3 2.74982 5.7

10

100 AB/2 [m]


[ohm-m] [ r n ] [ m ]

10000

[ohm-m]

1000

100

101000


37


1830 2.1548 12 2.1

1731 66 141917 150 807154 230

SE24

En

1 10

100 AB/2 rrn]

Location X = 440940E Y = 1364209N Z = Z3ON Azim = N20*ModelResistivity Thickness D e p th

[ohm-m] [ m ] [ r n i

10000

[ohm-rn]

1000

100

101 000


38


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness Depth

[m]301 1.3626 4.4 1.3

2967 11 5.77665 45 17502 62


10000

[ohm ini

1000

100

1 01 1 0 1 0 0 A B / 2 trnj W O O


39


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]DepthEml

910 1.41546 28 1.47912 56 291681 11 858000 30 96300 126

SE26

1 1 0 100 AB/2 (ml


10000

[ohm-rn]

1000

100

101 0

0 0

W-GeoSoft 1 WinSev 5.1

40


1816 .4512 7.4 .4

2574 36 7.85372 44

SE27

0 0

o

1 10 100

Location X =441835E Y 1386808N Z = Z3ON Azim = N20•ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm-m] [ m ] [ I n ]

AB/2 [m]

10000

[ohm•m]

1000

100

101000


41


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]Depth[m]

3000 21000 2 24200 2 4750 3 6

4776 9

o

a

1 10 100 AB/2 (ml

Location X = 442154E Y = 1367738N Z = Z3ON Az i m = N20*

10000

(ohm-ml

1000

100

101000


42


593 1.12587 5 1.12000 8 6.12709 14

SE29


[ohm-m] [ m ] [ r n i

1 00 00[ohm-m]

1000

100

1 01 1 0 1 0 0 A B / 2 [ m ] 1 0 0 0

W-GeoSoft 1 WinSev 5.1

43


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]Depth[m]

742 .846011 .69 .84

199 3.3 1.54019 25 4.83003 300

SE30

1 01 1 0 1 0 0 A B / 2 Eml 1 0 0 0

Location X = 441591E Y =1369113N Z = Z3ON Azim = N100°

10000

[ohm-m]

1000

100


44


ModelResistivity

[ohm-m]Thickness

[m]Depth[m]

153 .89763 1.6 .8980 4.5 2.5

500 4.3 790 16 11

729 277

SE31

o

10

100 AB/2 tml


1 00 00[ohm-m]

1 00 0

100

101000


45


ModelResistivity

[ohm•m]Thickness

LIMDepth[m]

2667 34927 1.1 31578 4.7 4.1

24 8.8 8.8181 85 18

99999 1033

SE32

o

1 10 100 AB/2 [m]

Location X = 439977E Y =1339630N Z = Z3ON Azim = MOO*

10000

[ohm -ml

1 000

100

101000


46

Electrical sounding Schlumberger - 5 E 3 3 .16 %15 3

ModelResistivity

[ohm-rn]Thickness

Ern]Depth[rn]

1752 3.14345 1.3 3.11842 2.4 4.44510 2 6.8

22 19 8.899999 28

SE33

Location X = 439048E Y = 1369845N Z = MON Azim = N100°

10000

[ohm-ni]

1000

100

1 01 1 0 1 0 0 A B / 2 frni 1 0 0 0

W-GeoSoft / WinSett 5.1

47


7518 3.8436 21 3.8

58 31 25674 245 56

1980 301

SE34

z1 10 100 AB/2 tml

Location X = 4313490E Y = 1369697N Z = Z3ON Azim = NOVModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm•rn] [ r n i [ m ]

10000

[ohm-m]

1000

100

101000

W-GeoSoft I WinSev 5.1

48

Electrical sounding Schlumberger - SE351NS3

947 1.583 9 1.5

281 187 102152 197

SE35

,,,

1 10 100 AB/2 [n ]

Location X =437516E Y =1370269N Z = Z3ON Azim = N50°ModelResistivity Thickness D e p t h

[ohm•m] [ m ] t i n ]

10000

[ohm-m]

1000

100

101000


49


236 1.552 4 1.5

160 66 5.5750 72

1 10 100 AB/2 (ml


[ohm-m] t i l l [ m ]

10000

[ohm-ni]

1 00 0

100

101000


50

Electrical sounding Schlumberger - SE36.INS3

236 1.552 4 1.5

160 66 5.5750 72

SE36

1 10 100 AB/2 fml


johm•mi [ I n ] [ m ]

10000

[ohm-m]

1000

100

101

000

W-GeoSoft / WinSev al

50


236 1.552 4 1.5

160 66 5.5750 72

1 10 100 AB/2 (ml


[ohm-m] t i l l [ m ]

10000

[ohm-ni]

1 00 0

100

101000


50