141044. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elektromos talaj-mélykutatásra
Megjelent 1952. évi február hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141044. SZÁM. 21 g. 29—35. OSZTÁLY. - G-9677. ALAPSZÁM. Eljárás és berendezés elektromos talaj-mélykutatásra. Compagnie Generale de Geophys iQue cég", i ans. A bejelentés napja: 1943. február 26. Franciaországi elsőbbsége: 1942. március 12. A föld mélyebb rétegeinek elektromos vizsgálatához használt eljárásoknál általában a talajok elektromos ellenállását mérik egyrészt a földbe vezetett áramnak, másrészt pedig a tellurikus áramoknak megfigyelésévei. Ha az ellenállási a földibe vezetett árammal mérik, ez a következőként történik: Néhány métertől több kilométerig terjedhető távolságban elhelyezett két földelt elektróda között akár egyenáramú, akár váltakozó áramú áramkört létesítünk és két másik elektraódát mélyítünk a földbe célszerűéi! megválasztott pontokon és az ezek között fellépő potenciálkülönbséget mérjük. Az így mért potenciálkülönbség a talaj elektromos tulajdonságainak átlagértékétől függ oly keresztmetszetben, amelynek a föld felszínétől számított vastagsága az áramot beve'zető elektródák közötti távolság függvénye. Ha ezzel az eljárással nagy, pl. több kilométer mélységben fekvő talajréteget akarunk vizsgálni, úgy igen nagy, pl. ]0 km távolságban kell az árambevezető elektródákat . elhelyezni. Ekkor azonban egyrészről a mérőelektródák között a telüurikus vagy kóboráramok hatása jelentkezik, másrészről pedíig az áramviszonyok a „skin effektus" folytán igen lassan stabilizálódnak. A tellurikus áramok elektródák között A Vi potenciálkülönbséget hoznak létre, amely pillanatról pillanatra változik és amelyre a kívülről a földbe vezetett áram által létrehozott A V2 potenciálkülönbség szuperponáiódik. Ha az árambevezető elektródák egymástól nagy távolságban fekszenek, a bevezetett áram erősségét bizonyos határon tú! nem növelhetvén, a A V2 potenciálkülönbség A W-el azonos, vagy ennél jóval kisebb nagyságrendű. Ez a hátrány nem volna súlyos, ha a AV2 pillanatnyi értékét határozottan meg" lehetné állapítani a mérő áramkör zárásának időpontjában, mert ekkor csak az áramkör zárásakor fellépő folytonossági hiányt kellene megfigyelni. Azonban a „skin effektus" folytán AV2 étéike csak bizonyos, még pedig annál hosszabb idő múlva állandósul, mennél nagyobb méretű a vizsgáld áramot vezető berendezés (minél nagyobb a vezeték, hossza) és mennél nagyobb a talaj vezetőképessége. A AV2 értékének folytonossági hiánya helyett többé kevésbé letompított átmenetet látunk, amelyet az elektródák nagyobb távolsága esetén nem lehet könnyen megkülönböztetni a tellurikus áramok A V, potenciálkülönbsége által előidézett véltlen változásoktól. A tellurikus áramok okozta zavaróhatás kiküszöbölésére váltakozó áram használatát ajánlották merőáram gyanánt, csupán a A V2 értéket mérő, de a AV 3 iránt érzékei len mérőkészülékekkel. Ez azonban majdnem téliesen lehetetlen, minthogy az említett skin hatás a visszatérő áramot a tápláló kábel szomszédságában lévő talajövre korlátozza, még pedig annál közelebbre a kábelhez, mennél nagyobb a váltakozó áram frekvenciája és mennél jobb a tallaj vezetőképessége. Bármennyire is távolítsuk egymástól az árambevezető elektródákat, a másodpercenkénti 50 frekvenciájú áram 10 ohm/m ellenállású talajban gyakorlatilag nem jut el 1000 méter alá, sőt az áramok kilenctized része még 350 m mélységet nem ér el. Azt is ajánlották, hogy magát az említett hátrányos jelenséget használják fal az általa gátolt vizsgálat támogatására, amennyiben a tellurikus áramok meghatározására ajánlottak módszereket, pl. a 766.744, 855.301 és 855.719 ' sz. francia szabadialmi leírásokban, amelyeknél a kívülről bevezetett áramokat mellőzik és a különféle talajok elektromos ellenállásait a AV, potenciálkülönbségek alapján hasonlítják össze. így az üledékes kőzetek átlagos szerkezetére igen nagy mélységig következtethetünk. Annak ellenére, hog:/ ezek az utóbbi módszerek igen alkalmazkodóképesek ós igen hasznosak, a gyakorlatban mégis csak az ellenállások összehasonlítására alkalmasak, de nem szolgáltatnak abszolút mérési értékeket, és csak igen nehézkesen követhetjük velük a. talaj tulajdonságainak változását a mélységgel. Ennélfogva ismét a A V2 érték mérésére tértek vissza, mégpedig egyenárammal, de a tellurikus áramokat előzetesei! kompenzálják. A pontos kompenzáció azonban a gyakorlatban eléggé kényes műveletet jelent.
