Hidrológiai tájékoztató, 1978

Jósa Ernő-Ráner Géza-Szabadváry László: A vízkutató geofizika nemzetközi színvonala - Ahazai geofizikai-vízföldtani kutatás várható fejlődése

Megjegyzendő, hogy a számítógépes feldolgozás — az említett formájában — objektív kiértékelést tesz lehetővé, de nem dönti el, hogy az említett két variáció közül melyik felel meg a valóságnak. Hasznossága, hogy a) megelőzi egy terület meddővé nyilvánítását, holott jó vízadó réteg található (vízföldtani információtöbblet) ; b) lehetővé teszi a geoelektromos kiértékelésnek, hogy gyorsan elkülönítse a kutatott területen azokat a részeket, ahol ekvivalens szondázási görbét mér. Ez általában a területek kisebbik része. A nagyobbik részén a szondázásokból általában egyértelmű a mélységmeghatározás és a vízföldtani értelmezés (geofizikai információtöbblet) ; c) a számítógépes feldolgozás megköveteli a korábbinál pontosabb (+1%) észlelő műszerek és a topográfiai hatást kiküszöbölő észlelési technika alkalmazását, pl. a két irányban mért (két azimutális) szondázásokat. 3. Üj módszerek bevezetése Másik lényeges fejlesztési terület az új geoelektromos módszerek alkalmazása. Ezek általában igen bonyolult fizikai-matematikai összefüggésekkel dolgoznak, és így eleve számítógép használatát igénylik. Műszereik is lényegesen bonyolultabbak, viszont jelentős földtani információtöbbletet adnak. A potenciáltérképezést karsztvízkutatás során alkalmazzuk. 1972-ben már rutinmérésekre alkalmas módszernek tekinthető. Segítségével — helyenként szondázással együtt használva — a mészkőben és dolomitban húzódó vetők, törések csapása és a karsztkőzet felszíne olcsón és gyorsan meghatározható. Az irányított áramterű módszerek, pl. a térkivonás módszerének kifejlesztésével néhány ország foglalkozik, gyakorlati vonatkozásban eddig csak kísérleti mérések történtek. Az Intézetben végzett elméleti vizsgálatok szerint az ilyen módszerek felbontóképessége többszörösen nagyobb a vertikális szondázásénál, pl. kavicsrétegben 10 m mélységben 1 m vastagságú betelepülést már jelez. Rendkívül érzékenységű (0,1 mV) és pontosságú (0,1%) mérőműszert igényel. A mesterséges frekvenciaszondázás előnye, hogy majdnem szigetelő, ún. geoelektromos árnyékoló rétegek alatt is lehetővé teszi a kisebb ellenállású vízadó rétegek meghatározását. Például az 1000 ohmm ellenállású „hárshegyi" homokkő alatt az oligocén márga, majd alatta a vastagabb homokos összlet, illetve karsztvíztároló karbonátos kőzet kimutatását. A szeizmika két fő módszere közül eddig főleg a refrakciós módszert alkalmaztuk. A kismélységű karsztkutatás során a mai észlelési technikával meghatároz3. ábra. A dolomitban húzódó, törtvonalú vetőrendszer meghatározása szeizmikus refrakciós módszerrel, oldalés harántlövések alkalmazásával hatók a mélységadatok, — s ami ennél lényegesen fontosabb — a törésrendszerek helye. Ezt úgy érjük el, hogy ugyanazt a szerkezetet több irányból képezzük le, s így a lehetséges hibát a minimálisra tudjuk csökkenteni (haránt- és oldallövések, szelvényrendszerek). Ezt a 3. ábrán mutatjuk be, ahol egy ilyen elrendezés segítségével jelöltük meg pontosabban annak a vetőzónának elhelyezkedését, amelyre a vízfúrást javasoltuk. A refrakciós módszer lehetőségeit lényegében kihasználtuk. Itt további lényeges előrelépést pillanatnyilag nem várhatunk. A refrakciós módszer felbontóképessége korlátozott különösen, ha egy medence fedőösszletének felbontásáról van szó. Ma az érdeklődés a korszerű digitális reflexiós szeizmika felé fordul, amely az üledékes összlet részletes tagolása mellett, a medencealjzat nagy pontosságú leképzését is biztosítja, a töréses szerkezeti elemek egyidejű meghatározásával. A reflexiós kutatás sokáig az 500 m-nél mélyebb medencék területén volt csak alkalmazható. A magyar műszertechnika fejlődése lehetővé tette, hogy ma már a 100—300 m-es, a hidegvízfeltárás szempontjából elsősorban érdekes mélységtartományban is kutathassunk. A neogén üledékek kutatása során a helyes szerkezeti képet a reflexiós szelvények mutatják. Itt a homokrétegek kimutatása a feladat. Legeredményesebb az az eljárás, amikor fúrásból kiindulva követjük a víztároló homokréteg elhelyezkedését, és a szerkezeti képből következtetünk kiékelődésére. A többszörös fedésű reflexiós módszer az üledékes összletben a szeizmikus hullám-sebesség nagy pontosságú analízisét teszi lehetővé számítógép segítségével. Az így meghatározott intervallum-sebességekből következtethetünk pl. az agyagos-homokos rétegek százalékos összetételére. Ez jelenleg csak mint kísérleti módszer kerülhet szóba, de elterjedése a hazai kutatásban nagy jelentőségű lehet. (A feldolgozási eljárások további tökéletesítése, elsősorban a szénhidrogén-kutatási feladatok megoldása során kidolgozott technikák lehetővé teszik, hogy a szeizmikus amplitúdókból is litológiai következtetésekre jussunk. így a nagy porozitású folyadéktárolókat nagyobb reflexiós tényezőjük és hullámelnyelő tulajdonságuk alapján is kimutatjuk.). A reflexiós mérések alkalmazása során további előrehaladást várhatunk a különböző felszíni rezgéskeltők alkalmazásától (a robbantások helyett), a sekélyrefrakciós kutatás során pedig az ún. összegező berendezésektől is. (1976-tól Magyarországon is munkába léptek a vibrátoros felszíni rezgéskeltők, amelyek a lakott területeken való méréseket is lehetővé teszik. Kismélységű kutatásokhoz az ELGI az STÖ—1 mérnökszeizmikus összegező berendezést fejlesztette ki az SR—I és SR—II. felszíni rezgéskeltővel.) 4. Mérnökgeofizikai szondázás A folyóteraszok, felszínközeli kavics és homoktárolók gyors és gazdaságos kutatására használható a mérnökgeofizikai szondázás. Az eredetileg építésföldtani térképezéshez kifejlesztett módszerrel a felszínközeli 10— 30 m-es laza összlet nagy részletességű geofizikai kutatása valósult meg. Számos alkalmazási területe közül a kismélységű vízkutatás is témaköre. Jelenleg a vízadó réteghatárok nagy pontosságú kijelölésére, a vízadó réteg finom szerkezetének (szemcseszerkezetváltozás, eliszaposodás, nemkívánatos közbetelepülés stb.) kimutatására és a porozitás meghatározására alkalmas. A módszerfejlesztés következő lépéseként a rétegparaméterek in situ meghatározását tervezzük. Ezek: porozitás, víztartalom, permeabilitás és vízáramlás iránya, esetleg sebessége. E rövid időn belül megvalósuló fejlesztéssel — természetesen ha alkalmazzuk is — a felszínközeli laza képződmények kutatása megoldódik. Végezetül szeretnénk megjegyezni, hogy a geofizikai vízkutatáshoz minden esetben hozzáértjük a vízkutató mélyfúrási geofizikát is. Értékes adatait a komplex értermezéshez minden esetben felhasználjuk. 24