باستثناء الطين وبعض الخاملت المعدنية فأن مرور الكهرباء خلال
الصخور يحدث عن طريق المياه الجوفية الموجودة في المسامات والشقوق ، اذ أن خليط
الصخر نفسه غير موصل. بثبات العوامل الأخرى فإن أي زيادة في تركيز الأملاح الذائبة
في المياه الجوفية ستؤدي الى نقصان المقاومة. عموماً فإن المقاومة محكومة أيضاً
بكمية الماء الموجودة. كلما زادت المسامات والشقوق في الصخر قلت المقاومة. درجة
التشبع أيضاً تؤثر على المقاومة التي تزداد بنقصان كمية الماء في المسامات
والشقوق.
عندا تكون الصخور متكسرة ومتشققة فإانه ليس من العملي حقاً أن
نقيس العلاقات بين المقاومة وصفات الصخر والمحتوى الالكتروليتي كمياً. صخور مثل
الحجر الرملي النقي- الذي تكون المسامية فيه بين الحبيبات بكل معنى الكلمة ويحمل
التيار فيه بواسطة الالكتروليت فقط تكون أسلس. على سبيل المثال في تلك الصخور حيث
هي المقاومة عندما تكون مشبعة تماماً بماء ذو مقاومة ، فإن النسبة F=لتكوين معين تميل لأن تكون ثابتة وتعرف
باسم عامل التكوين.
توجد أيضاً علاقة بين عامل التكوين F والمسامية وصورتها العامة هي:
(4.1)
F=am
حيث a, m
ثوابت يتحكم بقيمتها طبيعة التكوين. ونظراً لأن m لها قيمة ليست بعيدة عن 2 فإن عامل
التكوين يتغير بالزيادة أو النقصان وذلك عكسياً مع مربع المسامية.
بخلاف المعادن الأخرى المكونة للصخور والتي هي غير موصلة
بذاتها فإن التوصيل يجري خلال الطين عبر أيونات السطح ضعيفة الإرتباط. المعادلة
4.1 المذكورة بالأعلى لا تنطبق على الصخور المسامية التي تحتوي على كمية معقولة من
المعادن الطينية.
الكبريتيدات الفلزية وبعض الخامات الفلزية الأخرى هي أنصاف
موصلات ذات مقاومات قيمتها أقل بعدة مرات من قيمة المعادن المكونة للصخور الشائعة
، على الرغم من انها لازالت أعلى من القيم المثالية للفلزات.
في الصخور المتبلرة ذات المسامية القليلة جداً يجري التوصيل
بشكل أساسي في الشقوق والتكسرات ، وبثبات العوامل الأخرى فان درجة تواجدها ستتحكم
بالمقاومة.
يمكن الفهم من خلال ما قيل أن مقاومة التكوينات تتنوع بشكل
كبير ، ليس فقط من تكوين لآخر ، ولكن أيضاً خلال نفس الرسوبيات ، وهذا صحيح بالذات
في حالة المواد الغير متصلبة القريبة من السطح. الرمل على سبيل المثال يمكن أن
يظهر اختلافات في المسامية ودرجة الإشباع والتي تؤدي بدورها الى اختلاف كبير في
مقاومنا خلال مسافة قصيرة جداً. ولهذا لا توجد مضاهاة دقيقة للتركيب الصخري مع
المقاومة. مع ذلك بعض التعميمات ممكنة وترتيب زيادة المقاومة للصخور المشبعة
بالماء هو كالتالي: الطين ، الرمل ، الحصى ، الحجر الجيري ، قيم الصخور المتبلرة لازالت
أعلى. تعطي المراجع قيم مختلفة بشكل كبير لكل نوع معين من الصخور ، وهذا يعزى ليس
فقط لاختلاف التركيب الصخري خلال المجموعة المحددة وانما أيضاً لاختلاف شروط
الإشباع ومقاومة الماء التي قيست المقاومة عندها. القيم المعطاة في الجدول 4.1
تعطي مدى المقاومات التي نواجهها عادة ولكنها لا تمثل القيم القصوى.
جدول 4.1 المقاومة الكهربية للصخور. مقاومة الصخور تتأثر بقوة
بالتشققات والمسامية وموصلية المياه الجوفية والإشباع ولهذا يمكن اعطاء المدى
التقريبي فقط.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق