A KÉREG- ÉS A FELSŐKÖPENY-SZERKEZET GEOELEKTROMOS KUTATÁSA A KÁRPÁT-MEDENCÉREN

Hasonló dokumentumok
Magnetotellurikus litoszférakutatás

Vízkutatás, geofizika

Elektromágneses módszer (magnetotellurika), impedancia tenzor: A felszínen mért elektromos (E) és mágneses (H) térkomponensek kapcsolata.

A fenntartható geotermikus energiatermelés modellezéséhez szüksége bemenő paraméterek előállítása és ismertetése

Magyarország Műszaki Földtana MSc. Magyarország nagyszerkezeti egységei

2.2 GEOELEKTROMOS MÓDSZER- MÜSZERKUTATÁS A GE-50 tipusu, automatikusan számoló univerzális ellenállásmérő műszer.

Készítette: GOMBÁS MÁRTA KÖRNYEZETTAN ALAPSZAKOS HALLGATÓ

1.3 FÖLDTANI ALAPSZELVÉNYEK GEOFIZIKAI VIZSGÁLATA*

A Föld kéreg: elemek, ásványok és kőzetek

Miskolc és Kelet-Bükk környéki karsztos ivóvízbázist veszélyeztető potenciális szennyező-források:

Mélyfúrás-geofizikai eredmények a bátaapáti kutatásokban felszíni kutatófúrások vizsgálata

Egyenáramú geoelektromos módszerek. Alkalmazott földfizika

Földtani alapismeretek III.

Dunántúli-középhegység

Hogyan készül a Zempléni Geotermikus Atlasz?

MAGYARORSZÁG-ROMÁNIA HATÁRON ÁTNYÚLÓ EGYÜTTMŰKÖDÉSI PROGRAM

A GEOTERMIKUS ENERGIA ALAPJAI

MTA 188. közgyűlése. Paks II atomerőmű telephely-vizsgálatának tudományos eredményei: Földtani, tektonikai kutatások. Horváth Ferenc.

A Budai-hegységi tórium kutatás szakirodalmú áttekintése

A PANNON-MEDENCE GEODINAMIKÁJA. Eszmetörténeti tanulmány és geofizikai szintézis HORVÁTH FERENC

geofizikai vizsgálata

A Pannon-medence szénhidrogén rendszerei és főbb szénhidrogén mezői

P O S G A Y K Á R O L Y

GEOFIZIKAI ÉRTELMEZÉS ÉS TERVEZÉS

MAgYARORSZÁg FÖlDTANA

3. Fészekmélység. I 0 I k = 3 log(d k / h) + 3 log(e) (D k h) (3.1)

Geofizika alapjai. Bevezetés. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr Vass Péter ME, Geofizikai Tanszék

9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK

10. A földtani térkép (Budai Tamás, Konrád Gyula)

Magnitudó (átlag) <=2.0;?

Vízi szeizmikus kutatások a Balaton nyugati medencéiben

Elektromágneses módszerek geofizikai-földtani alkalmazásai. Pethő Gábor (Miskolci Egyetem)

A MAGSAT MESTERSÉGES HOLD MÁGNESES ADATAINAK FELDOLGOZÁSA AZ

Geoelektromos tomográfia alkalmazása a kőbányászatban

íő ö Ú ö ö ő í ű í ű í í ű ö í ö Ü ö

ó Ó ó Ó Ő ó Ő Ó Í

É ö É ó Á É ó ü Á Ő Ö ü ö Ö ő ü ö ő Ü ű ő ó ő ó ő ő ő í ö ö ö í ő ü ü ő ü ü ő ö ó ő ő ú ő ő ö ö ő ő ő ú ő ő ü ú

Magyar Tudományos Akadémia Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézet 9400, Sopron, Csatkai E Tel.: 99/ Fax.: 99/

í ű í í í ű ö ü ü ö ú ű ú ö ö í í í ű ö ü ü ö ö ö ö í í í ű ö ü ü ö ü ö í í í ű í ö í ö ö ű í ü ü ö í ö ö ö ü í í ű í ú ö ö ö ü ö ö ú ö ö ö ü ö ö ö ö

ú ü ú ö ú í ü í ű ö ü ü ú ú ö ú ö íö í ú ü

ó ú ó ó ó ó ó ó ó ó ó ó ü ó ü ö ü ó Á Á Ő ű ü ó ó ó Í ó ü ú ü Á Á ű ö ó ó ó ó ö ü

Ú ú ö é ö é Ú ú ö ű ö ö ű ö é ö ö é í í Ö ö í í Á Á Ó é ű ü é é ü ú é ü é ű ü é

Egyenáramú geoelektromos elrendezések analóg és numerikus modellezés alapján

Kun Éva Székvölgyi Katalin - Gondárné Sőregi Katalin Gondár Károly XXI. Konferencia a felszín alatti vizekről Siófok,

EURÓPA TERMÉSZETFÖLDRAJZA

Fázisátalakulások vizsgálata

Vajon kinek az érdekeit szolgálják (kit, vagy mit védenek) egy víztermelő kút védőterületének kijelölési eljárása során?

Az endogén erők felszínformáló hatásai-tektonikus mozgás

Metamorf kőzettan. Magmás (olvadék, kristályosodás, T, p) szerpentinit. zeolit Üledékes (törmelék oldatok kicsapódása; szerves eredetű, T, p)

Hidrodinamikai vízáramlási rendszerek meghatározása modellezéssel a határral metszett víztesten

Szerzők: Előzmények: OTKA-6875: MÁGNESES FÁZISÁTALAKULÁS A FÖLDKÉREGBEN ÉS GEOFIZIKAI KÖVETKEZMÉNYEI

Meteorit becsapódás földtani konzekvenciái a Sudbury komplexum példáján

1.5 VÍZKUTATÁS Karszt- és termálvízkutatás* A Maros hordalékkúp geofizikai kutatása** * Hoffer E., Rákóczy I. ** Draskovits P., Но bot J.

VÍZ A FELSZÍN ALATT FELSZÍN A VÍZ ALATT

ó Í Ó ó ö ö ó ö ó ó ó ö ó ü ö ó ó Í ó ó ó í Í ó ö í í ó Í ó ö ó í í í ó ö ó ó í ó Í Í ö ö Í ö ó ó ó ö ö ó í ü í ó Í ó ö ó ó í ó ö Í Í

10. előadás Kőzettani bevezetés

Közlekedésépítési andezit geofizikai kutatása

GEOFIZIKAI MÉRÉSEK A BÜKK HEGYSÉG ÉS SZERKEZETI KÖRNYEZETÉNEK KUTATÁSÁRA GEOPHYSICAL EXPLORATION IN THE BÜKK MOUNTAINS AND THEIR FOREGROUND

Dunavarsányi durvatörmelékes összlet kitettségi kor vizsgálata

ELEKTROMOS ÉS ELEKTROMÁGNESES MÓDSZEREK A VÍZBÁZISVÉDELEM SZOLGÁLATÁBAN

ü ö ű ö ű ö Ö ö ú ü Á ü ü ö

é é ó ó ó é ö é é é ó é é é é é é é é é é é é é ú ó é ó ö é é ó é ö é ó é éú é ú ó é é é é é é é é ö é é é ö é Ö é é ö ó é ö é é é é ű é ö ö ü é ö é Í

Versenyző iskola neve:. Település:... Csapat neve:... Csapattagok nevei:... Természetismereti- és környezetvédelmi vetélkedő

í ó ó ő ő ő Íő í ó í ó ó ő ő ó ő Íő í ó ú ő í í ó ö ő ő í ő ő í ó ü ö í ő ő ó ú ő ő ő ó ő í ő Í ő í ó í ü ő í í ü í í ó ö í ő í í ö í í őí ö í ü í ó ö

É í ű ö ő ü ú ö ü ö ó ö ü í ő ó ú ő ű ú í ő ö ú ő ű ü í ő ó ü ö í ő í ö í ó ó í ó í ó ű ö ö ú í ő ú í í ó í ő í ő ó í ó ó í ó ó í í í í ó ö ö ü ó í ó

A Tétényi-plató földtani felépítése, élővilága és környezeti érzékenysége Készítette: Bakos Gergely Környezettan alapszakos hallgató

Í Í í ú Í ü í ő í ö ö ö ü í Í Í Í ü í í ü í ő ő

í ű ű ö í ö í ű í ú ű ű ű í Í í ö í Í ÍÍ ö ü ö í ű í ö ö ö ű í í ö í ö í ü ö í í í ű í ű ö ö ö í ű ö ö ű ü ö ö ö í ú ü ű ö ú í ö ö í ü ö ö í í í í í í

ő ő ü ö ö ü ő ő ö ő ö ő ö ö ó ö ő ő ö í Ö ö í őí ö ö ó ö ö ő ö í Ö ő ő ö ö í í ő í ö ó ő ö ó í ó í Ö Í ó ö í ó ó ö Í Ö ő Í ő ő ó ö ő í ó ö í í í ü ö í

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

ö ö í őí ö ö í ő ö ő ú ú ö ő ú ö ő ú ö ü ö ö ö ö ö ő ö í ő ü ü ő ö ü ű ő ö ú í ö ő ö í í ű ű í ő ö í ú ű ő

ú ü ü ú

ö ő ó í ő ü ő ö ő ő ö í ő ó ő ü ú ő ö í ő ő ö ő ü ó ő ó ű ü ó ő ó ó ü ü ő ő ó ó Á í Ő ó ő ő ó í ő ó ó ő Ó ó ö ö Ö ó ő ó ő ö Ö ő ü ő ó ő ö ő ó í

ő ö ö ő ó ö ü Ö ö ő í í ő ő ű ö ö ú ö ö ö ő ő ö ö ö ö ő ő ö ő ű í Á ó ó ö ő ö ü ö ö í ű ő ö ö í ö í ü ö ü ü ö ö ö ö ő ö ü í í ő ö ö ű ö ö ó ő ö ö ü ó

Az aktív hőszigetelés elemzése 1. rész szerző: dr. Csomor Rita

É Í ó Í Í ó Íó ó ó Á ó ú ö ű ü ú Á Í ó ó

A budapesti 4 sz. metróvonal II. szakaszának vonalvezetési és építéstechnológiai tanulmányterve. Ráckeve 2005 Schell Péter

ő ő Á Á ó ü ő ó Í ő ö í ö ö óú óú ő ú í ő ú ó ó ó ü ö ö ü ö í ő ö ő ó ü ö ö ü ő í ő ő ó í ó ó ő ő ő ő ü Í ó É ü Ö í ö ő Í Í ő Í ő

ú í ü ü ö ű í í í í ü ö ö ö ö í í í ű í ö Á ö ö í í ü ö ü ü ű

ú í ü ö ú ö ö ő í ö ü ö ő ö ü ö í í ü ö í ü ő ö ú ú ő ő ő ő ő ő ö ö ő ő ü ö ü ő ő ö í ő ő ü ü ö í ü Á ő í í ő

Á í ó ó ö Á ö ü É Á É ü É ó ó É ü Á í Á Á ö É ó Á Á Á ó ú É ö ö É Á Á Á í ó Á É É Á ó Á Á É Á ó ü Ű Ö Á Á Á ó ö É Á Á ü É Á É ó É Á Á Á Á Á Á ö ö É Á

Á É Ő Ö É Á Á É í í ő ő ő ó ú ő ü ű ő ü ő í ü ó ú ó ű ő ó ő ő ú ő ő ó ó ó ő í ú ó í ú ó í í É ü ő ó ó

ü ő ú í ő ö ő ő í ü ő ö ó Ü ü É ő ő ö Í ó Í ő ő ő ö ü í ő í ö í ú í ö ü í Ő ő ő ő ő í Ü ő ó ö ó ő ó Ö Ó ö í Ü í ó ú ó Ö Ü ó ő ő ő ő ő ü ó í í í ö ó ö

í ő ő Ü Ü Ü Ó í őí Ü ő ű í í ú í ő Ú ő Ü í ő í Ó ő ü í í ú ü Ü ü

ű ő ű ő ő í ü ő ü í ű ű ó ó ü í ü ó ű ő í ó ő ő ő ű ó ü ó ő ő í ó ó í ű ű ű í ó ü ő ű í ó ó ó ő Á Ö ő ó ő ő ó ü ő ó ő ő ő ő í ó í ü ő ő í ű ő ü ü ő ő

í ö ü ö í ó ü ó ó ö í ó ó ó ó ó ó í ü ó ó ö ü ó ó ü ó ó É í ó ö í í ó ó í ö ó ö í ö ö ó í í ó ö í ó ú í ó í ó ü ö ó í ö í ű í ű ó ö í ú í ó ú ö ü í ó

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

Földtani alapismeretek

ü ó í í ő ő ő ő í ő Í í ű ő ő í ő ő ó ó ű ü ő ó ü ő ó í ó ő ű í ó í ő ú ű í ó í ú ó ő ó

ÁLTALÁNOS FÖLDTANI ALAPISMERETEK 8

A magyar környezetgeofizika európai mércével

A CEL08 szelvény geofizikai vizsgálata 1

Agyagos homokkő formáció szelvénykiértékelése

É Í Á Á É Ü Ó É É É É Í Ó Ó Ő Á Á É Á É É É É Á É É Á Á É É Á É Í

ö ő ő ü ü Ó ü ö ű Á ő ő ö ő Á Ó ű ö ü ő ő ű

5. Laboratóriumi gyakorlat

Í Ó ü ü í ü ü ü í Í í É í í Í Í ü ü ü í Í ü

Ü

PROJEKTHEZ KAPCSOLÓDÓ MŰSZAKI TANULMÁNYOK KIDOLGOZÁSÁRA ÉS VIZSGÁLATOK ELVÉGZÉSÉRE VONATKOZÓ FELADATOK ELLÁTÁSA TÁRGYÚ PROJEKT FÜGGELÉKEK 2.

ú Ü Í ú ú ú ú ú ú

Átírás:

A KÉREG- ÉS A FELSŐKÖPENY-SZERKEZET GEOELEKTROMOS KUTATÁSA A KÁRPÁT-MEDENCÉREN ÁDÁM ANTAL A MŰSZAKI TUDOMÁNYOK DOKTORA A magnetotellurikus mélyszondázás a geoclektromos litoszférakutatás egyik leghatékonyabb eljárásának bizonyult. Hazai fejlesztése és alkalmazása révén lehetővé vált az üledékes rétegsor mellett a preausztriai medencealjzat belső szerkezetének mint a közeljövő nyersanyagforrásának tanulmányozása is. A szondázások szélesítették tektonikai ismereteinket: a geoclektromos paraméterekkel a mélytörések nemcsak lokalizálhatok, hanem azok anyagi és fizikai állapotára is következtetések szűrhetők lc a szeizmika kiegészítéseként. A Dunántúli-középhegységben és ENy-i előterében 7 13 kin mélyen rendkívüli elektromos vezetőképességanomália jelentkezett, amelynek földtani-geofizikai értelmezése a középhegységünk szerkezetéhez alapvetően új földfizikai ismeretekkel járult. Megállapítást nyert, hogy az asztenoszféra a Kárpát-medencében a magas hőárammal összefüggésben az idős táblás területekhez viszonyítva a felszínhez jóval közelebb van és olvadt anyagtartalma a 7%-ot is elérheti. Módszertani kérdések Mint ismeretes, a 100 km-t is elérő nagymélységű geoelektromos kutatásban két módszer használatos: 1. a ScHLUMBERGER-féle négyelektródás (szimmetrikus vagy dipól) geoelektromos szondázás és 2. a magnetotellurikus szondázás. A geoclektromos szondázás mesterséges elektromos, a magnetotellurikus szondázás természetes elektromágneses térrel történik. Mindkét eljárásnál a látszólagos fajlagos ellenállás (gj) mélységi változását határozzuk meg. (Lehetőség van azonban egy adott mélységű anomália térképezésérc is, az ún. szelvényméréssel.) E módszerek alapvető sajátosságait egy-egy ábrán foglaltuk össze (1., 2. ábra). A geoclektromos szondázás nagy energiaszükséglete (pl. U = 450 Y mellett / = 100A) és az igényes technikai felszerelés (pl. nagyfeszültségű távveze-

222 ÁDÁM ANTAL ABMAX=300L<M 1. ábra. ScHLUMBERGER-féle négyelektródás szondázás alapösszefüggései. 1. Mért mennyiség: Rí AU, J; 2. leszármaztatott mennyiség: o;, p/ = K, ahol K A B Y FMIVVI 'MN [L 2 J ~ [ 2 J J ; 3. Qi összefüggés rétegparaméterekkel: p; = p,[l -f- 2s 2 J K/ m yj l (ms) mdm], K( m ): magfüggvény, amelyet a rétegzett féltér határfelületeinek reflexiós koefficiense és mélysége határoz meg, J,(ms) =, ahol JJms): nulladrendű BESSEL-függvény o (ms) 2. ábra. A magnetotellurikus (MT) szondázás alapösszefüggései. 1. Mért mennyiség: E és H tér időbeli változása: 2. leszármaztatott mennyiség: p/. 0/ = 0 0,2 T\Z n \-; 3. Z rl kapcsok + arcth cth h 2 +... + _j -[- arcth -Y ) j"jj k 2 = i (O //Jq p t, [p 2. fajlagos.. ellenállás, h. h retegvastagsag ték használata az elektródák bekötéséhez, távközlési rendszer stb.), a nagy biztonsági követelmények stb. miatt kevésbé terjedt el. Az irodalom csak szórványos példákat említ ilyen mérésekről (BLOHM. 1972). Dél-Afrikából ismeretes a legmélyebb szondázás, amelynél AB/2 MAX 300 km volt (VAN ZIJL et al., 1970). Az utóbbi évek egyik elméleti eredményeként DMITRIEV és BERDI- CHEVSKY (1979) igazolta a TICHONOV CAGNIARD-féle magnetotellurikus sík- MTA X. Osztályának Közleményei 15/3 i, 1982

GEOELEKTROMOS KUTATÁS 223 hullám-modellt, amelynek jogosultságát az 50-es és 60-as években többen támadták. E forráselképzelést bizonyította a gyakorlat is. így az Északi-Jegestengeren úszó jégtáblán, a sarki zónában is torzulásmentes szondázási görbéket mértek (TROFIMOV és FONAREV, 1976), ahol az elektromágneses tér helyről helyre legerősebben változik. Az elektromágneses komponensek között felírható különböző lineáris összefüggések: {ftp fik' komplex koefficiensek) Fi=f,jFj+f i k F k...1.) más elektromágneses módszerek kidolgozását is lehetővé tették (geomágneses, tellurikus szondázás stb.), amelyeket főként a horizontális inhomogenitások kimutatására használnak. A kőzetek fajlagos ellenállását a földfelszínen a pórustérfogat és annak folyadék-telítettsége, az elektrolitok sótartalma, a fémes vezetés stb. határozza meg. (Az 1. táblázatban a Magyar Medencére vonatkozó ellenállásadatok ERKEL, KIRÁLY, NEMESI, 1967 cikke alapján.) 1. táblázat Formáció Fajlagos ellenállás [Om] pleisztocén lösz, homok, kavics, agyag 10 70 felső pannon alsó pannon neogén paleogén felső kréta flisszerő formáció homok, agyag agyag, homok, agyagmárga homok, kavics, agyag vulkánit andezit mészkő márga, agyag konglomerát homokkő mészkő, diabáz homokkő, agyag, márga 6 15 10 70 60 200 70 200 20 60 ^ 200 20 200 > 200 30 200 jura homokkő, márga, mészkő ^ 200 triász mészkő, dolomit 600 2000 perm homokkő, kvarcporfir > 500 ópaleozoikum metamorf kőzetek > 500 prekambrium grafitpala 5 0,001 A mélységben a fajlagos ellenállás a hőmérséklet növekedésével csökken a félvezetőkre érvényes e(t) = q 0 exp (A/kT)... 2.)

224 ÁDÁM ANTAL összefüggés szerint, ahol k: BoLZMANN-állandó, T: abszolút hőmérséklet,,,g 0 " a töltéshordozók számát és mozgékonyságát, míg,,a" azt az energiát jellemzi, amely szükséges a töltéshordozóknak a vezetési sávba viteléhez. (A peridotit vezetőképességének változása a hőmérséklettel a 3. ábrán.) hőmérséklet l'c) 1727 1394 1155 977 838 727 ^Ss. olvadék \\yx\3 0 k b 4V -4cm 3 Atio1 V\NNl5kb \ V j > Okb AV 6cmVmd > ^X30kb! asp io Ay -O- 30 kb \> 15 kb i > 0 kb Q5 0.6 0,7 0.8 0,9 1.0 10 3 /T IK) 3. ábra. A peridotit vezetőképességének változása a hőmérséklettel különböző nyomáson (RSP = Vörös-tengeri peridotit) Fizikai változások hatására (pl. dehidratizáció, olvadás, fázisátalakulás stb. következtében) a kéregben és a felső köpenyben nagyságrendekkel nőhet a vezetőképesség. Kutatási eredmények A 60-as évek eleje óta végzett különböző elektromágneses kutatások (TT, RTFS, MTS, GDS) 1 révén a Kárpát-medencében a fajlagos ellenállás térbeli eloszlásának főbb regionális jellegzetességét megismertük. A jólvezető zónák eloszlását a kéregben és a felsőköpenyben a 4. ábrán foglaltuk össze (ÁDÁM, 1980). A medenceüledék szerkezetének vizsgálata hazánkban ipari geofizikai kutatási feladat. Bár ennek regionális sajátságaival is foglalkoztunk, ismertetésétől itt eltekintünk. így a főbb megállapításaink a következő területekre vonatkoznak: 1 TT = tellurikus mérés RTFS = relatív tellurikus szondázás MTS = magnetotellurikus szondázás GDS = geomágneses mélyszondázás MTA X. Osztályának Közleményei 15/3 i, 1982

GEOELEKTROMOS KUTATÁS 225 10 20 30 10 2 1Ö 1 1 10 1(f Inm) 7/Z/, jnéntúl Karpat - l5l anomália LVL zóna 40 50 100- Pannonmedence 70 80 90 60-7 / Cseh-, masszívum Vdltoza's a léptékben 200 i 300 400 500 (km) ~7 Keleteurópai 4 tábla 4 Kárpát - medence 4. ábra. A jólvezctő zónák eloszlása a Kárpát-medencében. 1. üledék; 2, 3. grafit, grafitpala; 4, 5. vizes gránit olvadék; 6, 7. a peridotit részleges olvadása az asztenoszférában; 8.?; 9, 10. és kőzet fázisátalakulása a preausztriai medencealjzat képződményei a földkéreg jólvezető zónái az asztenoszféra tektonikai információk (mélytörések). 1. A medencealjzatról A medencealjzat képződményeiről, beleértve a földkéreg felső kb. 10 km vastag részét is, az első információk a relatív tellurikus frekvenciaszondázásokból (RTFS) származnak. Ezek alapján szerkesztett '25-100 anomáliatérkép (ÁDÁM és VERŐ, 1967) (5. ábra) olyan jelentős vezetőképességnövekedésre hívta fel a figyelmünket, mint a Bakony, illetve ÉNy-i üledékes előterében levő dunántúli anomália, amelyet azóta MT módszerrel részletesen vizsgáltunk. Ennek erős indikációja látszik a bakonybéli és a nagycenki tellurikus pulzációregisztrátum összehasonlításakor (6. ábra, ÁDÁM és VERŐ, 1964). Bakonybélen a nagyperiódusú változások a rendkívül kis kéregellenállás miatt, E = gj differenciális OitM-törvény szerint teljesen hiányoznak. Az anomáliatérkép alapján a medencealjzat kristályos és karbonátos képződményeit is szét tudtuk választani a Dunántúlon kéreganomáliának a mezozóos karbonátokhoz való kötődése révén.

ÁDÁM ANTAL. ábra. Relatív tellurikus frekvenciaszondázási térkép (t, 5 _ 100 érték: a szondázási görbe 25 és 100 sec közötti szakaszának átlagos iránytangensét jellemzi) 6. ábra. Eevideiű nulzációregisztrátumok Nagycenkről és Bakonybélről

GEOELEKTROMOS KUTATÁS 227 1 2 3 10 1 2 \ 5 10 2 VTlsec 1 ' 2 ) \ Bcs 7. ábra. p m j n szondázási görbék a dunántúli anomália területéről -S. ábra. A p m]n és p max szondázási görbék alapján számított horizontális vezetőképesség változása a mélységgel

228 ÁDÁM ANTAL Hata'r a Fbleozoikum és Mezozoikum között 9. ábra. A jólvezető képződmény mélységének térképe az indikációk jellegének feltüntetésével A magnetotellurikus tér rendkívül érzékonya jólvezető képződményekre. A MÁELGI a Dél-Dunántúlon a medencealjzatban 1 Qm fajlagos ellenállású és nagy vastagságú grafitos palákat mutatott ki. E képződményekre előzetesen a szeizmikus és tellurikus úton meghatározott medencemélység-különbségből következtettek (VARGA G., 1977). A Wiese nyilak iranya 1 ra l 2 10. ábra. Indukciós nyilak térképe a dunántúli anomália területén (WALLNER, 1977). 1. SW; 2. VI, S MTA X. Osztályának Közleményei 75/3 4, 1982

GEOELEKTROMOS KUTATÁS 229 2. A kéreganomáliáról és a mélytörésekkel való kapcsolatáról A relatív tellurikus frekvenciaszondázási térképen bemutatott dunántúli anomáliát részletesen vizsgáltuk magnetotellurikus és földmágneses szondázással mintegy 50 méréspontban. Az elektromágneses tértorzulás elmélete alapján végzett statisztikai számítások szerint a p min szondázási görbék az E polarizációsak, tehát ezek képviselik a legvalószínűbb réteginformációkat (ÁDÁM, 1981). Ezért a 7. ábrán a p min görbék a mélységvonalak mentén szoros nyalábot alkot- I h nak. A 8. ábra a jólvezető réteg horizontális vezetőképességének S = Q~ 1 Q mélységi változását mutatja mind a (/min? mind a (/max görbék alapjan szamítva. Ezek közül is a g m j n görbékből számított S gmln értékek emelkednek ki a háttérzajból".

230 ÁDÁM ANTAL A jólvezető képződmény mélységtérképén (9. ábra) látható, hogy az anomália a mezozóos karbonátokhoz kötődik és ENy-on a Rába-vonalnál, illetve DK-en a Ralaton északi partján azokkal együtt ékelődik ki. A Déli- Bakonyban, illetve a Balatonfelvidékcn a jólvezető képződmény elmélyül. Hasonló tagolódás megfigyelhető a földmágneses indukciós nyilak térképén is (10. ábra). Az anomália kialakulásának megértését a MT-impedancia iránysajátságainak elemzése segíti elő. Amint all. ábrán látható, hogy az impedanciadiagramok nagytengelye a Balaton környéki törésekre merőleges és kb. 70%-ában É ÉNy-i irányú, egyezésben a 60-as évek végén megállapított regionális MT anizotrópiával (ÁDÁM, 1969). Ha ezt a megfigyelést összekapcsoljuk a tértorzulási vizsgálataink fenti eredményeivel, akkor a 12. ábrán látható elméleti 2-D-os modellhez jutunk: A kéreganomália tehát nagy valószínűséggel mélytörésekben elhelyezkedő jólvezető képződményekhez kapcsolódik ÁDÁM OSZKÁR feltevése szerint is (1977). A törések és a jólvezető képződmények szoros kapcsolatát az Ukk környéki szeizmikusán aktív haránttörések (13. ábra) magnetotellurikus vizsgálata is megmutatta. Ha a Q értékeket EM tér behatolási mélységével arányos [ T függvényében ábrázoljuk, a spline-nal összekötött izoohmvonalak minimumai a törések alatt helyezkednek el (14. ábra). A jólvezető képződmények és a törések kapcsolatára az elmúlt évben a MÁELGI MT kutatásai adtak egy kiemelkedő példát (VARGA, 1980). A Balaton- N MTA X. Osztályának Közleményei 15/3 i, 1982

GEOELEKTROMOS KUTATÁS 231 törésvonalhoz kapcsolódóan 5 10 km széles sávban jelentkezik ~-10 km mélyen jólvezető képződmény. Hasonló eredményre vezettek az Alpi Kéregkutató Hosszprofil mentén végzett vizsgálataink is, ahol nagy hőáramú (80 100 mwm -1 ) területen a szeizmikus LYL réteggel megegyezően 6 9 km mélységben jelentkezik a szeizmikusán aktív törésekben a jólvezető képződmény (ÁDÁM et al., 1981). Kérdés az, hogy a Dunántúli-középhegységben a nagyvastagságú mezozóos karbonátok alatt tehát a lepusztulástól megvédve a paleozoikumban vagy prekambriumban milyen anyaghoz kötődik a vezetőképesség-anomália? Két feltevésünk van: Grafitos, érces képződmények, vagy nagykoncentrációjú és magas hőmérsékletű elektrolitok okozzák a vezetőképesség-növekedést. Saját finnországi méréseinkkel kimutattuk a Balti pajzs prekambriumában olyan grafitos, magnetites, pirites ún.' blackshist-es dyke-okat, amelyek laterális hatása regionális méretekben jelentős ellenálláscsökkenést okoz a szon-

232 ÁDÁM ANTAL dázási görbéken. E grafitos dyke-ok ZSAMALETDINOV (1976) szerint a tektonikát vezették, tehát a törések ezek mentén jöttek létre. Az ellenálláscsökkenés kapcsolódása pl. Ausztriában a nagy hőáramii területekhez viszont az elektrolitos modellnek kedvez. A természet van olyan változatos, hogy mindkét modellt igazolja a terület más-más sajátságától függően. Amíg a korszerű szeizmika a mélytöréseket legfeljebb kimutatja, addig a MT szondázás a törések tartalmát is jelezheti. Ennek jelentősége nagy, mivel a legértékesebb természeti kincsek, az ásványforrások a (mély)törésekhez kötődnek. A törések jellegének meghatározása a szeizmikus veszélyeztetettség vizsgálatában ugyancsak alapvetően fontos. (Ezzel külön tanulmányban foglalkoztunk a kéreganomáliákat illetően (ADÁM, 1976).) A Bakony nagyvastagságú mezozóos mészkőrétegeinek földtani szintezésében a jólvezető képződmény vezérszintként" is használható. 15. ábra. Indukciós nyilak térképe a Kárpát-medencében. 1. Elsőrendű tektonikai határ; 2. fő áttolódás; 3. neogén mészalkáli vulkáni kőzetek a felszínen; 4. stabilis terület; 5. Külső (Flis) Kárpátok; 6. Pieniny Klippen belt MTA X. Osztályának Közleményei 15/3 i, 1982

geoelektromos kutatás 233 3. A mélytörésekről Bár a fentiekben már részletesen írtunk a kéreganomáliák és a törések kapcsolatáról, még egy klasszikus példa megemlítése szükséges. A Külső- és Belső-Kárpátok közötti nagy kéregtörés felett a Kárpátok teljes koszorújában észlelték az ún. Kárpát-anomáliát, amelyet az indukciós nyilak 180 -os átfordulása kíséri (15. ábra). A kb. 20 kin mélyen jelentkező vezetőképesség-növekedést a kárpáti szubdukció zónájához kapcsolják (NEY 1975), dehidratációval és részleges olvadással magyarázzák. 4. Asztenoszféréiról A hazai MT kutatások egyik korai (ÁDÁM, 1963) eredménye volt annak kimutatása, hogy a felső köpeny első jólvezető rétege a Kárpát-medencében a felszínhez lényegesen közelebb van, mint a környező idős táblás területeken. Ez a sajátosság az elektromos félvezetés hőmérsékletfüggése alapján a Kárpátmedence nagy hőáramából érthető meg. Igazolódott, hogy a jólvezető réteg mélysége jól megegyezik a szeizmológiai úton (BISZTKICSÁNY, 1974), illetve újabban szeizmikus reflexiós módszerrel (POSGAY, 1975) meghatározott kissebességű réteg (LVL zóna), azaz az asztenoszféra mélységével a Pannon-medencében. A 16. ábrán a különböző torzítások figyelembevételével levezetett nagymélységű MTSZ átlaggörbék láthatók, amelyeknek 1-D rétegmodelljeit a 2. táblázatba foglaltuk. A táblázat szerint 46 66 km közötti mélységben jelentkezik a Kárpát-medence asztenoszférája, míg az Orosz-táblán csak 200 km alatti indikációk vannak. Ez a kis mélységérték jól beleillik a KAPG monográfia (ÁDÁM (ed.), 1976) adataival a hőáram (q) és asztenoszféra (továbbá a 3 10'?lnm] 16. ábra. Nagymélységű MTSz átlaggörbék a Pannon-medencéből 2

234 ÁDÁM ANTAL V 2. táblázat MTSz átlaggörbék 1-D elméleti modellje No 1 No 3 réteg vastagság Ah [km] fajlagos ellenállás Q [Dm] réteg vastagság Ah [km] fajlagos ellenállás e í 2 3 4 5 6 0,50 10,00 0,12 40,00 15,00 5,00 S 1 = 100 ß- 1 300,00 0,10 S 3 = 1200 ß _ I 60,00 15,00 5,00 1 2 3 4 5 6 1,20 14,00 0,70 25,00 25,00 1,70 S, = 705,9 ß" 1 70,00 1,00 S 3 = 700 ß- 1 60,00 15,00 5,00 H = 65,6 km H = 65,9 km No 2 No 4 réteg Ah [km] q [Dm] réteg Ah [km] n [Dm] 1 2 3 4 5 0,50 9,00 0,19 45,00 5,00 S, = 100 ß" 1 300,00 0,10 S 3 = 1900 ß- 1 200,00 5,00 1 2 3 4 5 1,00 14,00 0,80 30,00 1,20 S, = 833 ß- 1 45,00 1,00 S 3 = 800 ß- 1 100,00 4,00 H = 54,7 km H = 45,8 km kéreganomália és a fázisátalakulás) mélysége (h) között meghatározott általános h(q) exponenciális összefüggésbe (ÁDÁM, 1980) (17. ábra), amelynek alapján a hőmérséklet mélységi változása is pontosítható különböző liőáramú területekre nézve. A h(q) összefüggés jól megegyezik a litoszférának a felületi hul- 17. ábra. Összefüggés a földkéreg és a felső köpeny jólvezető rétegeinek mélysége és a felszíni hőáram között [h/g/összefüggés]

geoelektromos kutatás 235 lámokkal meghatározott, valamint a részleges olvadás alapján becsült mélységének t] szerinti változásával. Az olvadt anyag mennyisége az asztenoszféra fajlagos ellenállásából ( 10 Hm) számítható bizonyos kőzettani feltevések mellett. Az olvadt anyag mennyisége 15 kliar mellett kb. 7%-nak, 30 kbar mellett pedig 3 4%-nak adódik. IRODALOM ADÁM A.: A földkéreg cs a felső köpeny elektromos vezetőképességének tanulmányozása. Módszertan és eredmények. Kandidátusi értekezés, Sopron. 111. 1963. ADÁM, A.: Appearance of electrical inhomogeneity and anisotropy in the results of the complex electrical exploration of the Carpathian Basin. Acta Geod. Geophys. Mont. Hung.. 4, 187 197, 1969. ADÁM, A.: Distribution of electrical conductivity in seismic (deep) fractures in Transdanubia. Acta Geod. Geophys. Mont. Hung., II, 277-285, 1976. ADÁM. A. (ed.): Geoelectric and Geothermal Studies. KAPG Monograph, Akadémiai Kiadó, Budapest, 752. 1976. ÁDÁM, A.: Relation of mantle conductivity to physical conditions in the asthenosphere. Geophys. Survey. 4, 43 55, 1980. ADÁM. A.: The change of electrical structure between and orogenic and an ancient tectonic area (Carpathians and Russian Platform)..]. Geomag. Geoelectr.. 32, 1 46, 1980. ADÁM. A.: Statistische Zusammenhänge zwischen elektrischen Leitfähigkeitsverteilung und Bruchtcktonik in Transdanubien (Westungarn). Acta Geod. Geophys. Mont. Hung., 16, 97-113. 1981. ÁDÁM. A. KAIKKONEN, P. HJELT, S. E. PAJUNPÄÄ, K.- SZARKA, L. VERŐ, J. WALL- NER. A.: Magnetotelluric and audiomagnetotelluric measurements in Finland. Tectonophysics, 90. 77 90, 1982. ÁDÁM. A. MÄRCZ, F.- VERŐ,.). WALLNER. Á. DUMA, G. GUTDEUTSCH, R.: Magnetotelluric sounding in the transitional zone between the Eastern Alps and Pannonian Basin..1. Geophys., 50. 37-44, 1981. ADÁM. A.-VERŐ,.).: Ergebnisse der regionalen tellurischen Messungen in L T ngarn. Acta Techn. Hung., 47, 63 77, 1964. ÁDÁM, A. VERŐ, J.: A magyarországi elektromágneses mérések újabb eredményei. Geofizikai Közlemények, 16, 1-2, 25-52, 1967. ADÁM, O.: A Dunántúli-középhegység és előtereinek mélyszerkezete a geofizikai vizsgálatok tükrében. M. Áll. Földtani Intézet Évi Jelentése az'l977. Évről, 269 287, 1977. BISZTHICSÁNY, E.: The depth of the LVL in Europe and in some adjacent regions. Geofizikai Közlemények, 22, 65 66, 1974. BLOHM, E. K.: Die Methode der geoelektrischen Tiefensondierungen mit grossen Elektrodenentfernungen. Dissertation, Clausthal, 70, 1972. DMITHIEV, I. BERDICHEVSKY, M. N.: The fundamental model of magnetotelluric sounding. Proceedings of the IEEE. July 1979, 1034-1045, 1979. ERKEL, A.- KIRÁLY E. NEMESI L.: Mélyszerkezetkutatás komplex geoelektromos módszereinek fejlődése és eredményei Magyarországon. (Kézirat), 1967. NEY, R.: Tectogenesis of the Carpathians in the light of new tectonics of the Earth's Globe. Mat. i Prace Inst. Genf., 82, 95, 1975. PELKONEN, R. HJELT, S. E. KAIKKONEN, P. PERNU, T. RUOTSALAINEN, A.: On the applicability of the audiomagnetotelluric (AMT) method for ore prospecting in Finland. Dept. of Geophysics, University of Otilu, Contribution No. 94, 1979. POSGAY, K.: Mit Reflexionsmessungen bestimmte Horizonte und Geschwindigkeitsverteilung in der Erdkruste und Erdmantel. Geofizikai Közlemények. 23, 13 18, 1975. TÁTHAI.LYAY, M.: OII the interpretation of EM sounding curves by numerical modelling. Acta Geod. Geophys. Mont. Hung., 12, 279-285, 1977. TROFIMOV, I. I,.- FONAREV, G. A.: Deep magnetotelluric surveys in the Arctic Ocean. In: ÁDÁM, A. (ed): Geoelectric and Geothermal Studies. KAPG Geophys. Monograph, Akadémiai Kiadó, Budapest, 712-716, 1976. 2* MTA X. Osztályának Közleményei 15/3 í, 1982

236 ádám antal VAN ZIJL, J. S. V. HUGO, P. L. V. DE BELLOCO, J. H.: Ultra deep Schlumberger sounding and crustal conductivity structure in South Africa. Geophys. Prosp., XVIII, 4, 615 634, 1970. VARGA G.: Felsőpaleozóos jólvezető formációk kutatása a Dél-Dunántúlon. MÁELGI jelentés, 23, 1977. VARGA G.: Földtani alapszelvények vizsgálata I. Jelentés az 1979. évi tellurikus és magnetotellurikus mérésekről. MÁELGI jelentés, 10, 1980. WALLNER, Á.: The main features of the induction arrows oil the area of the Transdanubian conductivity anomaly. Acta Geod. Geophys. Mont. Hung., 12, 145 150, 1977. ZHAMALETDINOV, A. A.: Elektromosan jólvezető formációk a Kola-félsziget ÉNy-i részén és hatásuk a mélyszondázásokra. Tézisek. Leningrád, 21, 1976. (oroszul).

2025 © DocPlayer.hu Adatvédelmi irányelvek | Szolgáltatási feltételek | Visszajelzés