DE406299C

DE406299C - Procedure for the investigation of the soil condition based on the distribution of the electrical conductivity in the soil

Info

Publication number: DE406299C
Application number: DEP41031D
Authority: DE
Original assignee: ERDA AKT GES
Current assignee: ERDA AKT GES
Priority date: 1920-11-21
Filing date: 1920-11-21
Publication date: 1924-11-17

Description

Verfahren zur Untersuchung der Bodenbeschaffenheit auf Grund der Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit ini Boden. Das Verfahren bezweckt die Untersuchung des geologischen Baues des Untergrundes, und zwar auf Grund der Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit in ihm, wodurch sich wasserführende Spaltenoder Schichten, Gänge oder Lager leitender Erze, Ölblasen, Salzeinlagerungen u. dgl. Objekte, die durch den Grad ihrer elektrischen Leitfähigkeit von ihrer Umgebung abweichen, auffinden und begrenzen lassen.Procedure for the investigation of the nature of the soil on the basis of the distribution the electrical conductivity ini soil. The purpose of the procedure is to investigate of the geological structure of the subsurface, based on the distribution of the electrical Conductivity in it, which creates water-bearing crevices or layers, passages or Deposits of conductive ores, oil bubbles, salt deposits and the like. Objects that are caused by the Degree of their electrical conductivity differ from their surroundings, find and let limit.

Die bekannten natürlichen Schwankungen in den Elementen des Erdmagnetismus an einem bestimmten Beobachtungsorte werden durch magnetische Störungsfelder der verschiedensten Herkunft oder durch Schwankungen in der Intensität der Erdströme verursacht, wobei die erstere Ursache gleichzeitig die letztere Störungsquelle mit zu beeinflussen pflegt. Es geht aus dieser bekannten Tatsache sofort hervor, daß die Verteilung der gut leitenden Substanzen im Untergrunde, auf denen sich die Erdströme vorzugsweise konzentrieren, bzw. diejenige der besonders schlecht leitenden Substanzen im Untergrunde, die von den Erdströmen gerade gemieden werden, sich in der räumlichen Verteilung der Schwankungen der erdmagnetischen Elemente bemerkbar machen muß. Das vorliegende Verfahren will nun umgekehrt aus der räumlichen Verteilung der Störungen des magnetischen Erdfeldes durch die Erdströme auf die Lage dieser die Erdströme beeinflussenden Objekte schließen lassen. Die durch die Erdströme verursachten Veränderungen in den erdmagnetischen Elementen beziehen sich auf die Richtung und auf die Stärke der magnetischen Kraft. Von den Veränderungen sollen insbesondere diejenigen herangezogen werden, welche. durch die zeitlichen Schwankungen in der Stärke der Erdströme hervorgerufen werden und welche sich entweder in der Größe der zeitlichen Schwankungen einer geeignet aufgehängten Magnetnadel um ihre mittlere Lage bemerkbar machen oder sich durch ihre Induktionswirkungen auf geeignet aufgestellte Spulen äußern.The well-known natural fluctuations in the elements of terrestrial magnetism At a certain observation site, magnetic interference fields cause the different origins or due to fluctuations in the intensity of the earth currents caused, the former cause at the same time the latter source of interference tends to influence. It is immediately apparent from this known fact that the distribution of the highly conductive substances in the subsurface on which the earth currents are located preferably concentrate, or that of the particularly poorly conductive substances in the underground, which are just avoided by the earth currents, in the spatial Distribution of the fluctuations of the terrestrial magnetic elements must make noticeable. That The present method now seeks the reverse from the spatial distribution of the disturbances the magnetic earth field through the earth currents on the position of these the earth currents close influencing objects. The changes caused by the earth currents in the geomagnetic elements relate to the direction and to the strength the magnetic force. Of the changes, those in particular should be used be what. caused by the temporal fluctuations in the strength of the earth currents and which are either suitable in the size of the temporal fluctuations suspended magnetic needle to make its middle position noticeable or through express their induction effects on suitably positioned coils.

Die Schwankungen werden am größten sein, je näher man sich an den am stärksten von den Erdströmen durchflossenen Teilen des Untergrundes befindet, da die Schwankungen selbst ihrer Ursache entsprechend vorzugsweise proportional den normalen Erdstromstärken sein müssen. Im einzelnen wirkt die Stromverteilung im Boden nach den bekannten Regeln der Potentialtheorie, welche dann umgekehrt in jedem Falle aus der gemessenen räumlichen Verteilung der Größe der Schwankungen des Erdfeldes auf die diese verursachenden Erdstromverteilun:gen zurückzuschließen erlauben.The fluctuations will be greatest the closer you get to the the parts of the subsurface that are most heavily traversed by the earth currents, since the fluctuations themselves are preferably proportional, depending on their cause must be the normal earth currents. The current distribution works in detail in the soil according to the well-known rules of potential theory, which are then reversed in in each case from the measured spatial distribution of the magnitude of the fluctuations of the earth's field on the earth current distributions that cause it allow.

Um die Wirkungen der natürlichen Erdströme zu erhöhen und um zu bewirken,, daß in Objekten von vorauszusehender Streichrichtung die Ströme besonders stark fließen und dadurch auch die Schwankungen des von ihnen erzeugten magnetischen Feldes besonders groß werden, kann man dem Boden mittels geeignet angeordneter Elektroden noch elektrische Ströme stoßweise künstlich zuführen.To increase the effects of the natural earth currents and to bring about, that in objects of foreseeable direction the currents are particularly strong flow and thereby also the fluctuations in the magnetic field generated by them can be especially large, the floor by means of suitably arranged Artificially apply electrical currents to the electrodes in bursts.

Man erhält in diesem Falle eine beeonders günstige Wirkung, wenn man als künstlich zugeführten Strom periodischen Wechselstrom benutzt und die Ausmessung des Feldes mittels Mag netometer bewirkt, welche auf die Periode dieses dem Boden künstlich zugeführten Wechselstromes abgestimmt sind. Die magnetometrischen Instrumente können dabei schwingende Magnetnadeln enthalten oder die Induktionswirkungen des magnetischen Feldes auf abgestimmte Induktionsspulen ausnutzen.In this case one gets a particularly favorable effect if one periodic alternating current is used as an artificially supplied current and the measurement of the field by means of a magnetometer, which affects the period of this the ground artificially supplied alternating current are matched. The magnetometric instruments can contain vibrating magnetic needles or the induction effects of the Use magnetic field on matched induction coils.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for investigating the nature of the soil due to the distribution of the electrical conductivity in the soil, characterized that the fluctuations of the natural caused by the natural earth currents magnetic earth field at several suitably distributed points using a magnetometer measured and compared with each other. z. Method according to claim i, characterized characterized in that in the area to be examined the natural earth currents artificially generated current surges are superimposed. 3. The method according to claim i and z, characterized characterized in that the superimposed, artificially excited earth currents by means of periodic Alternating voltages are caused and that the measurement of the magnetic fields takes place through coordinated resonance systems.