روش پتانسیل خودزا (Self Potential)

یکی از اولین روشهای مورد استفاده در اکتشافات کانسارهای فلزی اندازهگیری پتانسیل خودزاست. در سال 1830 متوجه شدند، پتانسیلهای خودزایی همراه کانیهای مس در منطقه کورنوال انگلیس وجود دارد. توضیحات متنوعی از پتانسیلهای خودزا پیشنهاد شدهاند که به فعل و انفعالات پیچیدهای ارتباط داده شده است. روش پتانسیل خودزا هدفش نقشهبرداری میدانهای دائمی است که نزدیک تمرکز بار الکتریکی وجود دارد. عملیات فیزیکی و الکتروشیمیایی همراه با ساختمانها و نهشتههای معدنی این تمرکز بار را تولید کرده، به طوری که ساختمان به صورت یک باتری طبیعی عمل میکند.

مبنای این روش بر آن است که بدون ایجاد هیچ گونه میدان الکتریکی مصنوعی بین دو الکترودی که در زمین نصب میشود، یک مقدار پتانسیل طبیعی را میتوان اندازهگیری کرد. جهت جلوگیری از پتانسیل پارازیتی که بین الکترودهای فلزی و زمین ایجاد میشود باید از الکترودهای غیرپلاریزه استفاده نمود.

این الکترودها از یک میله مسی که در داخل مایعی از سولفات مس غوطهور است تشکیل شدهاند. این مایع نیز که در ظرف سفالی قرار میگیرد با زمین در تماس است. پتانسیلی که از اندازهگیری با چنین الکترودهایی به دست میآید، حاصل عوامل طبیعی است.

بعضی از معادن فلزی به صورت خودزا جریان الکتریکی را در زمین پخش میکنند. این معادن به صورت یک پیل بزرگ مدفون شده طبیعی در زمین عمل کرده و نتیجتاً این توده معدنی دارای اختلافات پتانسیلی چه بزرگتر و چه کوچکتر نسبت به سنگهای مجاور خود بوده و گفته میشود که این منطقه پتانسیل خودزایی نشان میدهد.

اگر یک عدسی پیریتی را که تقریباً در زمین مدفون باشد در نظر بگیریم، میتوان آن را معادل یک فلز هموژن فرو رفته داخل الکترولیت تلقی نمود. این الکترولیت بالای سطح ایستابی دارای اکسیژن بوده و در زیر سطح ایستابی به علت عدم تعویض آن عاری از اکسیژن است؛ لذا یک جریان الکتریکی در جهتی که میل دارد این عدم هماهنگی برطرف شود، به وجود میآید و جریان اکسیژن را به پایین (کاتد) و هیدروژن را به بالا (آند) میرساند، لذا جریان از پایین به بالا حرکت میکند.

برای به وجود آمدن جریان توضیح داده شده شرایط زیر لازم است:

1- کاتد باید فلزی باشد.

2- کاتد باید در طول توده معدنی به هم متصل باشد.

3- سطح ایستابی توده معدنی را قطع کند، لذا اگر مادهی معدنی کاملاً روی سطح آب و یا زیر آن قرار گرفته باشد، عمل پتانسیل خودزا انجام نمیگیرد.

در این روش میتوان اطلاعاتی درباره عمق تودهی معدنی به دست آورد.

امتیازات روش پتانسیل خودزا به شرح زیر است (کیمیا قلم، 1361):

1- این روش فقط احتیاج به یک دستگاه ساده پتانسیومتر و چند الکترود غیرپلاریزه دارد.

2- اندازهگیریها بسیار سریع میباشند.

3- این روش نوعی بررسی مستقیم روی معادن فلزی است، به شرطی که توده معدنی شرایط لازم را داشته باشد. کانیهای قابل اکتشاف با روش پتانسیل خودزا پیریت، کالکوپیریت، کالکوزیت، کوولیت و در بعضی موارد، گالن را شامل میشوند.

اشکالات روش پتانسیل خودزا به صورت زیر است (کیمیا قلم، 1361):

1- این روش علاوه بر این که کانیها را از هم مشخص نمیکند، از نظر ابعاد توده معدنی نمیتواند اطلاعاتی بدهد.

2- این روش در قسمتهایی که کانیسازی به صورت پراکنده است علیرغم هادی بودن ماده معدنی، قابل اعمال نیست.

3- کانیهای کربناته و سیلیکاته که قابلیت هدایت فلزی ندارند، پتانسیل خودزا نشان نمیدهند. همچنین بیشتر اکسیدها و بعضی از سولفورها از جمله سولفور روی و آنتیموان پتانسیل خودزا ندارند و بر عکس گرافیت پتانسیل خودزای شدیدی تولید میکند. این امر موجب اشتباه در تعبیر و تفسیر ناهنجاری ایجاد شده میشود.

منبع: کتاب اکتشافات ذخایر معدنی تألیف دکتر کریم پور، ملک زاده و حیدریان

برچسبها: روش پتانسیل خودزا, Self Potential, روش SP, مزایا و معایب روشها در ژئوفیزیک, اکتشاف کانسارهای فلزی

ادامه مطلب ...

Exploration Geophysics...