Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)
11. szám - Könyvismertetés
Hidrológiai Közlöny 1968. 10. sz. 527 KÖNYVISMERTETÉS V. Fritseh és A. F. Tauber: Ásványvíz okozta változások a talaj geoelektromos jellemzőiben. (Die Veranderűiig der geoelektrischen Struktur des Untergrundes durch Mineraluasser). Acta Hydrophysiea XII. köt. 1. füzet 5—26 old., Berlin 1967. ' Geoelektromos kutatásnál általában feltételezik, hogy a talaj elektromos tulajdonságai időben változatlanok, legalább is a legfelső, időjárásnak kitett rétegtől eltekintve. A szerzők ráv ilágítanak, hogy ez nem feltétlenül helyes: egyes esetekben a geoelektromos jellemzők időbeli változásával kell számolnunk. Az időbeli változás ismerete két okból is fontos: aJ különböző időpontban végzett geoelektromos méréseket csak így lehet összehasonlítani, b) ismételt mérésekből hidrogeológiai és hidrológiai folyamatokra hasznosan lehet következtetni. A szerzők először a kutatási alaphipotézist, azaz a talaj ellenállása és hidrológiai jellemzői között fennálló összefüggést ismertetik fizikai (1., 2., 3. rész) ós kémiai (4. rész) szempontból majd példákat sorolnak fel, amelyeknél a talaj geoelektromos szerkezete ásványvíz hatására viszonylag rövid idő alatt megváltozott (4., •")., 6. rósz), végül rövid utalással a használt mérési módszerre (7. rész) alkalmazási lehetőségekre mutatnak rá (7. rész). A talajnak csak az ohmos ellenállását tekintjük. Ezt lényegileg a talajvíz, a folyadék fázis, határozza meg. A szemcseváz kőzetanyaga ugyanis — eltekintve a ritkán előforduló grafit vagy érces szennyeződéstől rossz vezető, a felső rétegekben előforduló gázok pedig csaknem tökéletes szigetelők. Ua a talajvízzel való kitöltöttség (pórustérfogat!) ós a talajvíz ellenállása ismert akkor egy szilárd és egy folyadókfázisból összetett ,,keverék"-talaj ellenállása (r) számítható: log »• = <„• log r g + tf • log r f ahol a sziláid, illetve folyadék fázis ellenállását r ( /, illetve )•/, az összetételi arányt pedig tg, illetve tf jelöli. A keverék ellenállása függ még a szilárd szemcseváz elemeinek nagyságától, a szemcsenagyságtól is, ós a fenti r értéket e szerint korrigálni kell. Az ellenállásszámításhoz ós a korrigáláshoz a szerzők hasznos nomogramokat közölnek. Lényeges továbbá, hogy a folyadék fázis ellenállása a hőmérséklettől is függ. r i = r 2.(l + A -T+B-T"-) ahol a '1\, r, a 7'.. hőmérsékleten mért folyadókellenállás, T—'l\ T„ pedig a hőmérsékletkülönbség. A további fizikai tényezők közül lényeges még a nyomásváltozás, amely a laza kőzetekben a pórustérfogat változását okozza ós így vehető figyelőmbe. Nyilvánvaló a most mondottakból, hogy hidrológiai réteghatárok változatlanok, ha ezek a fizikai jellemzők sem változnak. Így például — extrém esetet véve — egy rosszvezető mészkő alaphegység felszíne, amelyet homokos-agyagos rétegek fednek, mindig ugyanúgy mutatható ki elektromos méréssel. Ha viszont homogén porózus üledékben ásvány vízszint mint réteghatár jelentkezik, ez a hidrológiai határfelület is kutatható elektromos módszerekkel, de időben változó helyzetűnek találhatjuk. Említettük, hogy a talajvíz vezetőképessége döntően befolyásolja a talajellenállást, a víz vezetőképessége pedig a benne oldott sóktól függ. Az ásványvizeknél jellegzetes időbeli változás figyelhető meg: a forrásutakon előbb-utóbb megtörténik a könnyen oldható alkatrészek kioldása ós később a nehezen oldhatók maradnak, azaz a forrás fokozatosan édesedik, mint pl. ezt Pad Harzburg-nál tapasztalták. (Az oldhatóságra rövid összeállítást közölnek a szerzők.) Egyes esetekben jól meghatározható „vízfrontok" alakulnak ki. Burgenlandban a Ifust I fúrásánál mélyről jövő koncentrált ásványvíz a elül levő kisebb koncentrációjú vizet kiszorítva, kis ellenállású gócokat alakított ki. Ennek a fordítottja történt a Fertő-tó osztrák részén Neudegg, Apetlon és Ilmitz környékén, ahol rosszul csövezett fúrások viszonylag édes (500 mg/l) vizet szállítanak a fölötte levő szulfát os (5000 mg/l) vízrétegbe ós nagy ellenállású édesvízoszlopokat alakítanak ki. Ezek a vízfrontok nyomási és termelési viszonyoktól függően vándorolnak és geoelektromos méréssel jól nyomon követhetők. Fontos csoportot képeznek az ún. savanyúvizek. Ezek könnyen leadják a bennük oldott széndioxidot, amely — mint a földgáz — antiklinálisok, dómszerkezetek és vetők legmagasabb pontjain összegyűlve „gázsapkát" alkot. Ez a nagy ellenállású gázsapka geoelektromos méréssel jól kimutatható, és ellenőrizhető, hogy behatásokra, pl. termeltetésnél hogyan változtatja alakját. A víz kémiai változásai közül a már említett „édesodós" mindig azonos irányú, irreverzibilis időbeli változás. Reverzibilis, periodikus változás mutakozik pl. a marienbadi forrásoknál, ahol 12—15 perces, 15—115 l/min közötti hozamingadozással kb. 48%-os koncentrációváltozás jár együtt, ami elektromos ellenállásméréssel igen jól követkető. A Fertő-ló ún. Seewinkcl részén - ebben a lefolyás nélküli mélyedésben — a sós talajvíz száraz időszakokban felfelé áramlik ós a felső rétegekben elpárologva leadja sótartalmát, majd pedig az őszi esőzések kimossák a sót és a leszivárgó esővíz visszajut t atja a mélyebb rétegekbe. A felszíni rétegek ellenállástérkópe — amint a dolgozat, mellékletein jól látható — jellegzetes különbségeket mutat a nyári ós őszi időszakban. Ebben az esetben nagyobb periódusú reverzibilis folyamattal találkozunk. E hatások vizsgálatára a jól bevált négypólusos Wenner-féle talajellenállás-mérés alkalmazható, amelynél a behatolási mélység jó közelítéssel az elektród távolsággal egyenlő. (A Wenner elrendezésnél négy, egymástól azonos távolságra levő elektródot használnak. A két szélsőn egyenáramot engednek a talajba, a két középsőn feszültsógkiilönbsóget mérnek). Területi vizsgálatra megfelel a térképezés, amelynél a terület különböző pontjain mindig azonos elet ródközzel, tehát azonos behatolással mérnek, ós ritkábban van szükség a szondázásra, amelynél a mérési helyen fokozatosan növelik az elektród távolságot, hogy egyre nagyobb behatolási mélységet elérve, a talaj rétegződéséről kapjanak felvilágosítást. Az eddigiekből kialakult, hogy milyen hidrológiai folyamatok vizsgálatára alkalmas a geoelektromos talajellenállásmérés. A szerzők összefoglalásából — amelyet még néhány példával illusztrálnak - ezt állapíthatjuk meg: 1. Ásványvizek koncentrációváltozása pontosan ellenőrizhető ós gyorsabban, mint a szokásos elemzésekkel. A változás iránya követhető. 2. Ásványvízelőfordulások termeltetésénél jól megállapítható az a terület, amelyen belül még ellenállásváltozás lóp fel, azaz a védőterület kijelöléséhez biztos adatot nyújt. (Térképes illusztrc.) 3. Vízfrontok eltolódásának vizsgálata, víztelenítésnél szivárgás ellenőrzése. 4. Gáz és víztermelésnél a gázsapka helyzetének ellenőrzése ós végül: 5. Általában az ásványvízkutatás, amellyel Burgenlandban máris sikereket értek el. Oálfi János
