Pierre Gex

Les potentiels électriques qui prennent naissance spontanément dans le sous-sol ont deux origines principales. La première est liée à la présence de certains minerais conducteurs enfouis dans le sol. Les minéraux ou les minerais qui peuvent être le siège du phénomène de PS minière ont en commun une conductibilité électronique comme la pyrite, la pyrrhotine, la chalcopyrite et l'arsénopyrite. Les anomalies sont de signe négatif par rapport à une référence électrique éloignée et leur amplitude est de l'ordre de quelques centaines de mV. L'origine du phénomène, non complètement élucidée, semble liée aux potentiels d'oxydo-réduction à l'interface minerai-électrolytes du sol. La méthode, essentiellement qualitative, permet la détection rapide de l'emplacement d'amas ou de filons minéralisés.
Les potentiels d'électrofiltration sont dus à la percolation de l'eau dans les terrains poreux et perméables. L'apparition de ces faibles courants électriques, qui se traduisent en surface par des potentiels de l'ordre en général de quelques dizaines de mV,mais parfois plus, est due à des interactions complexes entre les ions présents dans l'eau et les caractéristiques physico-chimique du matériau traversé. La méthode est utile pour détecter les mouvements d'eau dans diverses structures telles que les glissements de terrain, ainsi que pour mettre en évidence les emplacements de fuites dans les retenues ou des digues.

Les méthodes électromagnétiques se caractérisent essentiellement par capacité d'investigation du sous-sol sans la nécessité d'un contact physique avec celui-ci, contrairement aux méthodes de résistivité en courant continu. Grâce à l'émission en surface d'un champ alternatif primaire, un courant induit peut prendre naissance dans un corps conducteur enfoui (ou même la portion de sous-sol aux environs du dispositif de mesure) qui, lui-même, va émettre un champ secondaire qui pourra être détecté en surface par un dispositif approprié. De nombreuses méthodes sont fondées sur ce principe d'induction, parmi lesquelles on doit distinguer celles à émetteur-récepteur mobile (Slingram, EM31, EM34, EM38) de celles dites semi-passives où l'opérateur ne manipule qu'un récepteur (VLF-tilt, VLF-R, AMT). Le champ primaire est ici produit par des antennes militaires (VLF) ou par l'énergie électromagnétique des orages tropicaux (méthode audio-magnétotellurique AMT). Suivant leur profondeur d'investigation possible, ces méthodes s'appliquent en hydrogéologie, pour l'étude des glissements de terrain, la cartographie de sites de décharge ou encore la prospection archéologique.