Progress on X-ray computed tomography (CT) scanning in permfrost studies

F. Calmels, W.R. Clavano, D.G. Froese

In the proceedings of: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: M3-E

ABSTRACT: Computed tomography (CT) scanning is used increasingly in engineering and earth science studies, but has been developed essentially for medical applications, thus there is a lack of data processing and analytical tools for geoscience studies. We present a simple method to digitally process CT scan images of permafrost cores. A Matlab script was developed which allows volumetric contents of gas, ice, and other inclusions to be determined. In addition to classical cryostratigraphical differences between sediment, ice and gas, CT scanning is used to characterize the cryotexture of cores by using volumetric contents. We demonstrate our methodology using natural permafrost samples from the Klondike area, central Yukon.

RÉSUMÉ: La tomodensitométrie (TDM) est utilisée de plus en plus en géosciences et en ingénierie, mais la technique fut développée pour un usage médical, aussi il existe un manque d'outils dédiés aux traitement et analyse des données issues des études du pergélisol et des géosciences. Les auteurs présentent ici une méthode simple de traitement digital des images scanographiques d'échantillon de pergélisol. Un script Matlab permettant la détermination des contenus volumétriques en glace, gaz et autres inclusions a été développé. En plus des distinctions cryostratigraphiques classiques entre sédiment, glace et gaz, la scanographie est utilisée pour caractériser la cryostructure des échantillons en utilisant les contenus volumétriques sous forme de spectrogrammes de densité. Des échantillons naturels de pergélisol de la région du Klondike, Yukon central, servent à démontrer notre méthodologie. 1 INTRODUCTION

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