148627. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés felszín alatti talajszerkezetek felszíni elektromos kutatására irányított áramtér útján

Megjelent: 1961. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.627. SZÁM 21. g. 29—35. OSZTÁLY — KO—1396. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás és berendezés felszín alatti talajszerkezetek felszínj elektromos kutatására irányított áramtér útján Kőolajipari Tröszt és Nehézipari Műszaki Egyetem Bányamérnöki és Földmérőmérnöki Kar, Sopron Feltalálók: Kőolajipari Tröszt: Barlai Zoltán oki. gépészmérnök, Márföldi Gábor oki. elektromérnök, dr. Scheffer Viktor főgeofizikus Nehézipari Műszaki Egyetem: Csókás János egyetemi tanár A bejelentés napja: 1959. május 13. Felszín alatt talajszerkezetek kutatására többféle felszíni elektromos mérési módszert és mérőberendezést dolgoztak ki. Ezek egy része a Földben keletkező természetes elektromos teret, más része a talajban mesterségesen létesített teret használja fel. Mesterséges teret konduktív, vagy induktív úton lehet létesíteni. Konduktív úton vezethetünk a talajba egyenáramot vagy váltóáramot, így vannak egyenáramú és alacsony, hang-, vagy nagy frekvenciás elj árasok. Az egyenáramú és az alacsonyfrekvenciás mérési módszerek egy részénél a felszín alatti földtani szerkezet kutatása elektromos fajlagos ellenállás meghatározás útján történik. Ilyen fajlagos ellenállásmérő módszerekből és berendezésekből több fajta ismeretes. Véges távolságban elhelyezett áramelektródás ellenállásmérő eljárások pl. a szimmetrikus Wenner—Gish—Rooney módszer két áram- és két mérőelektródával; a Schlumberger-féle négy elektródás eljárás; a Lee-féle, ötelektródás módszer; stb. Ismeretesek, még olyan eljárások is; melyeknél az egyik áramelektróda gyakorlatilag végtelen távolságban van. Az előbbiekhez hasonló mérési eljárást és erre szolgáló berendezést ismertet a 141044. sz. magyar szabadalom is. A talaj látszólagos és az egyes rétegek valódi fajlagos ellenállásának meghatározására kidolgozott mérőberendezések közül megemlíthető a Schlumberger-féle potenciométer, a Megger berendezés, a Lee-féle „geoskop", melynél a potencióméteren közvetlenül a látszólagos fajlagos ellenállás számszerű értéke olvasható le. Ezen módszerek és műszerek lényegüket tekintve hasonló módon egy felszínen elhelyezett árambevezetési és egy áramvisszavezetési ponton áramot vezetnek a talajba és két vagy több mérőelektróda között megmérik a bevezetett áram által keltett potenciálkülönbséget. Az áram be- és viszszavezetőpont közötti távolságot növelve az áramtér behatolási mélysége is nő, ezáltal a mérőpontok között keletkezett potenciálkülönbséget a mélyebben fekvő rétegek fajlagos ellenállása a behatolástól függően befolyásolja. A mért potenciálkülönbségek és a tápáram erősségének ismeretében az elektródák geometriai helyzetét figyelembevevő meghatározható az altalaj átlagos ún. látszólagos fajlagos ellenállása. Az elektródatávolságokat megfelelően változtatva több mérés alapján következtetni lehet az altalaj rétegződési viszonyaira. A fentiekben jellemzett felszíni ellenállásmérő módszerek közös sajátsága, hogy a mért látszólagos fajlagos ellenállás és az altalaj egyes rétegeinek valóságos fajlagos ellenállása közötti kapcsolat igen bonyolult. A mérési eredmények a gyakorlatban előforduló esetek jelentős részénél földtanilag nem értelmezhetők kellő biztonsággal. Lényeges közös tulajdonságuk az említett eljárásoknak az is, hogy a vizsgálati mélység nem adható meg pontosan, mivel a talajba vezetett áram behatolási mélységét az esetleg előforduló ellenálláskontrasztok lényegesen befolyásolják, a különféle f. ellenállású rétegek egy homogén közeghez viszonyítva eltorzítják az elektromos potenciáleloszlást. A jelen találmány szerinti mérési eljárásnál a talajba vezetett mérőáram egy további áram, az úgynevezett terelőáram. talajba vezetésével meg-