4. Geofizika (Dövényi Péter (), Lipovics Tamás)
4.4. A terepi mérési feladatok leírása
4.4.3. Terepi földradarmérések
A földradarmérést Zond-12e berendezéssel végezzük (4.4.3 ábra). A vezérlőegységhez, egy, a mérési feladatnak megfelelő 38, 300, 500 MHz vagy 1,5 Ghz középfrekvenciájú antennapárost csatlakoztathatunk. Az alacsony frekvenciás antennák vállra függesztett rúd végén hordozhatók, a nagyobb frekvenciájú adó- és vevőantennákat pedig egy-egy közös tokba zárva, csúszó talpon lehet vontatni. A vezérlőegység, valamint az adatokat gyűjtő és megjelenítő számítógép (laptop) hevederrel az észlelő személy vállára van függesztve úgy, hogy mérés közben a valós időben felrajzolódó időszelvényt ellenőrizhesse.
4.4.3. ábra. A Zond-12e vezérlőegysége az adatrögzítő számítógéppel
A mérési eljárás, a műszeregyüttes összeállítását követően, a mérési paraméterek beál-lításával folytatódik, amelyhez ismételt tesztfelvételek nyújtanak segítséget. A 4.4.4 ábrán bemutatott képernyőn definiálhatjuk a felvételek időablakát, azaz a radarimpulzus kibocsá-tása és a felvétel kezdete közötti időkésleltetést („Pulse delay”, ps, azaz 10-12 másodperc-egységekben) és a felvételek hosszát („Range”, ns, azaz 10-9 másodpercegységekben).
4.4.4. ábra. Műszerparaméterek beállítása földradarmérésekhez tesztfelvételek segítségével A jobb oldali ablakban ellenőrizhetjük, hogy a beállítás következtében a kibocsátott impulzusokra adott válaszfüggvények információt hordozó szakasza kerül-e rögzítésre. A szelvényezés által érintett anyag (kőzet) minőségét (pontosabban a becsült átlagos relatív dielektromos állandóját) a „Medium” pontnál beállítva, válaszként megkapjuk a valószínű
kutatási mélységet is. A felvételek zajosságának csökkentése céljából elektronikus szűrő beállítására van mód („High-pass filter”) és hasonló célból meghatározhatjuk, hogy hány egymást követő felvétel kerüljön összegezésre („Stacking”).
A mérést úgy végezzük, hogy az antennát egy egyenes vonal mentén végigvontatjuk.
A vonal végpontjait előzetesen, általában GPS-berendezéssel pontosan kitűzzük és megje-löljük. A mérés során mindenkori helyzetünket is rögzíthetjük GPS-berendezéssel, ám csak akkor, ha lehetőségünk van DGPS-korrekcióra. Gyakran elegendő, ha mérés közben nem végzünk helyzetmeghatározást, pusztán ügyelünk a vontatás állandó sebességére. Igénye-sebb feladatnál a vontatási sebességet egy, az antennához csatlakoztatott távmérő kerékkel (hodométerrel) pontosan regisztrálhatjuk.
Feladatok:
1. Földradarszelvény helyének kijelölése, a vonal végpontjainak kitűzése GPS-berendezéssel, a feladat megoldására alkalmas antenna kiválasztása.
2. A mérési paraméterek kiválasztása tesztmérések segítségével. A mérés végrehajtá-sa, a szelvény minőségének valós idejű ellenőrzése.
3. A felvett földradarszelvény összevetése a területről, meglévő a priori ismeretekkel, és kiértékelése földtani és környezeti szempontok alapján.
www.tankonyvtar.hu © Dövényi Péter (), Lipovics Tamás, ELTE
4.5. Függelékek
4.5.1. Bibliográfia
Oravecz János: Földtani térképezés és szelvényszerkesztés, ELTE, Egyetemi jegyzet (1986).
McClay K. R: The mapping of geological structures. Geol. Soc. (1987), London Handbook Series.
W. M. Telford, L. P. Geldart, R. E. Sheriff: Applied Geophysics. (1990), Cambridge University Press.
4.5.2. Fogalomtár
Bouguer, Pierre (1698–1758): francia matematikus, aki a Föld alakjának meghatározásával foglal-kozott
Curie-pont: az a hőmérsékleti érték, amelyen a ferromágneses anyagok elveszítik mágnesezettsé-güket és paramágnesekké válnak. Ezen hőmérséklet alatt az elemi mágneses momentumok köl-csönhatásban vannak egymással és kollektíven viselkednek, míg e hőmérséklet felett az anyag paramágnesesen viselkedik. (Pierre Joliot-Curie [1859–1906], francia fizikus után)
geofon: a szeizmikus hullámok észlelésére használt eszköz, amelynek egy- és háromkomponensű változatait használják; többnyire egy tekercsben rugókkal felfüggesztett mágnes alkotja, ami a be-érkező szeizmikus hullám hatására elmozdul a tekercsben, és így a beérkezéssel arányos nagyságú elektromos jelet indukál.
gravitációs állandó: arányossági tényező a Newton-féle gravitációs erőtörvényben, értéke f=6,6720*10-11 Nm2/kg2
ionoszféra: a Föld felső légkörének azon része, ami ionizált gázból áll, és 50–1000 km-es magas-ságban helyezkedik el. Az ionoszféra több különböző rétegből áll az ionok fajtája és koncentrációja szerint. Az E-rétegben, mintegy 90–120 km magasan működik az ionoszférikus dinamó, ami a Föld felszínén tapasztalható mágneses nyugodt napi változásokért felelős.
lefelé folytatás: olyan adattranszformáció, melynek során a nagyobb magasságban mért mágneses vagy gravitációs adatok konvertálása történik meg egy kisebb magassági szintre a tér folytonossága alapján.
mágneses normál tér: a Föld mágneses terének időben lassan változó, anomáliáktól mentes része, amit többnyire műholdas mágneses mérések alapján, alacsonyrendű gömbi harmonikus közelítés segítségével határoznak meg.
magnetoszféra: a Föld mágneses tere által uralt térrész, ami a Nap felőli oldalon mintegy 10 föld-sugár, az átellenesen oldalon mintegy 40 földsugár távolságig terjed.
Overhauser-effektus: nagy frekvenciájú elektromágneses sugárzással gerjesztett szabad elektro-nok kölcsönhatásba léphetnek protoelektro-nokkal, és polarizálhatják őket. A hagyományos protonprecessziós magnetométerekben használt, külső mágneses tér segítségével történő polarizá-ció helyett ezt a módszert használják az Overhauser-típusú magnetométerekben. (Albert W.
Overhauser [1925– ], amerikai fizikus után.)
piezoelektromos nyomásérzékelő: a piezoelektromos anyagban nyomás hatására elektromos fe-szültség keletkezik. A hidrofon érzékelője, ami többnyire barium-titanátból készül, a nyomás hatá-sára elektromos jelet hoz létre, így detektálható a vízben terjedő nyomáshullám.
pólusra redukálás: az inklinációval rendelkező mágneses térben mért adatok konvertálása olyan adatokká, amelyeket függőleges irányú mágneses térben mérhettünk volna. A transzformáció során az inklináció okozta aszimmetria eltűnik a mágneses anomáliáról, és a mért anomália az őt
létrehozó ható fölé kerül. Az eljárás feltételezi, hogy a ható remanens mágnesezettsége jóval kisebb az indukált mágnesezettségénél.
remanens mágnesezettség: indukált mágneses tér jelenléte nélkül az anyagban lévő mágnesezettség Snell–Descartes-törvény: a geometriai szeizmika azon összefüggése, ami két izotróp közeg hatá-rán áthaladó hullám viselkedését írja le: a beesési szög és a törési szög szinuszának ahatá-ránya ugyana-zon közegpár esetén állandó, és egyenlő az első és a második közegben mért terjedési sebességek arányával. (Willebrord Snell [1591–1626] holland és Rene´ Descartes [1596-1650] francia filozó-fus után.)
tellurikus áramok: természetes eredetű, kis frekvenciájú elektromos áramok a Földben, amelyek igen nagy területre terjednek ki. Keletkezésük az ionoszférikus dinamó folyamataira vezethető vissza.
www.tankonyvtar.hu © Gábris Gyula, Darabos Gabriella, ELTE