Az Eszterházy Károly Tanárképző Főiskola Tudományos Közleményei. 2004. Sectio Phisicae.(Acta Academiae Paedagogicae Agriensis : Nova series ; Tom. 31)
Ujfaludi László: Felszín alatti víztartók elektromos formatényezője és hidrogeológiai paraméterei
Felszín alatti víztartók elektromos formatényezője. 75 (6) Az elektromos vezetés ugyanabban a pórusrendszerben történik, mint az áramlás. Az áramlás általában a teljes póruskeresztmetszetre kiterjed; ugyanígy az elektromos vezetés is, ha a pórusfolyadék elektromos vezetőképessége nagy. Kis vezetőképességű (nagy ellenállású) pórusvíz esetén azonban az áramvezetés a szemcsék vékony felületi rétegére korlátozódik. Ennek az ún. felületi vezetésnek a magyarázata az, hogy a folyadékban elhelyezkedő szilárd szemcsék — víz, ill. ásványi kőzetszemcsék esetén — negatív felületi töltéssel bírnak. Emiatt az ellentétes töltésű ionok a szemcsék felületének közelében koncentrálódnak, tehát egy felületi kettősréteg alakul ki. Ennek közvetett hatásaként a folyadékban szabad töltések jönnek létre, amelyek elektromos tér hatására mozgásba jönnek (az elektroozmózis és az elektroforézis esetén), vagy a szilárd-, ill. a folyadékfázis relatív elmozdulásakor maguk létesítenek elektromos teret (az áramlási és az íüepedési potenciál esetén). A jelenségkör kvantitatív elemzésével a kettősréteg különböző elméletei foglalkoznak. A Helmholtz-féle elmélet merev, kötött kettősréteget tételezett fel; a korszerű elméletek (Gouy— Chapman— Stern) már mozgékony, diffúz kettősréteget vizsgálnak (Shaw, 1986). Az első jelentős kísérletet a szemcsés kőzetek elektromos és hidraulikai jellemzői közötti kapcsolat feltárására Archie tette. Empirikus egyenlete (Archie, 1942) nagy sótartalmú, vízzel teh'tett szemcsés kőzetek F elektromos formatényezője és n hézagtérfogata között az alábbi összefüggést adja meg: ahol a a pórusgeometriára jellemző tényező (laza, szemcsés kőzetekre a ~ 1), m a cementáltsági tényező (m = 1, 8—2,0 konszolidált üledékekre, m = 1,3 laza üledékes kőzetekre). Az elektromos formatényező (F) definíciója Archie (1942) szerint: 2. Összefüggések keresése (?) F = an~ m (8)
