ZONDSP2D 2017

ZONDSP2D.2017-TEL

 

ZOND | 2017 | EXE | RAR | 7,82 MB | WINDOWS

Ein Programm zur zweidimensionalen Interpretation von Daten der Methode des natürlichen elektrischen Feldes.

Die Software "ZONDSP2D" ist für die zweidimensionale Interpretation von Daten der Naturfeldmethode (NF) konzipiert. Die benutzerfreundliche Oberfläche und die umfangreichen Möglichkeiten der Datendarstellung erlauben es, geologische Probleme auf die effektivste Weise zu lösen.

In der Lithosphäre gibt es eine Vielzahl natürlicher elektrischer Felder, die sich in Art, Beschaffenheit und Umfang ihres Auftretens unterscheiden. Unter ihnen nehmen die elektrochemischen Felder der natürlichen Elektronenleiter, auch Redox- oder Erzfelder genannt, einen besonderen Platz ein. Eine der Methoden der elektrischen Prospektion, die Methode des natürlichen elektrischen Feldes, die für die Prospektion und Erkundung von Mineralvorkommen und für die Kartierung bestimmter Gesteinsarten verwendet wird, basiert auf der Untersuchung von Feldern dieser Art.

Der Mechanismus der Bildung natürlicher elektrischer Felder über Erzlagerstätten kann wie folgt dargestellt werden. Jeder Elektronenleiter, der sich in einem ionischen Medium befindet, ist durch einen Potenzialsprung an der Grenze des Körpers gekennzeichnet, der als Elektrodenpotenzial bezeichnet wird.

Wenn der Elektronenleiter und das ionische Medium entlang ihrer Kontaktgrenze eine konstante Zusammensetzung haben, ist der Elektronenleiter eine Äquipotentialfläche, der Potentialsprung an der Grenze ist konstant und es fließt kein elektrischer Strom von außen. Eine Änderung der Zusammensetzung eines der kontaktierenden Medien oder der physikalischen Bedingungen innerhalb des Kontakts führt zu einer Änderung des Sprungpotentials. Der Unterschied in der Potentialdifferenz in verschiedenen Teilen der Begrenzung des Erzkörpers ist die direkte Ursache für die elektromotorische Kraft (EMK) und das elektrische Feld um den Körper. Der Erzkörper und das Wirtsmedium können dann als galvanische Zelle betrachtet werden, deren innerer Kreislauf das umgebende ionische Medium und deren äußerer Kreislauf der Körper selbst ist, der eine elektronische Leitfähigkeit aufweist.

Für die Veränderung des Potentialsprungs an der Grenze zwischen Elektronenleiter und ionischem Medium lassen sich zwei Hauptgründe unterscheiden: 1) eine Änderung der Zusammensetzung des Elektronenleiters; 2) eine Änderung der Zusammensetzung des Elektrolyten, der den Leiter umgibt. Ein Beispiel für den ersten Fall ist eine polymineralische Lagerstätte, wie z. B. Sulfidverwachsungen. Ein Beispiel für den zweiten Fall ist eine Graphitablagerung in einer ionischen Umgebung.

Graphit ist eine praktisch inerte Elektrode, d. h. es findet fast kein Ionenaustausch zwischen ihm und der Lösung statt. Das Redoxpotenzial (ORP) der Lösung spielt die Rolle eines potenzialbestimmenden Faktors, und ein Potenzialsprung kennzeichnet die Herstellung eines Gleichgewichts zwischen einem beliebigen Oxidationsmittel und seiner reduzierten Form. Das Oxidationsmittel entzieht der Elektrode Elektronen und verschiebt ihr Potenzial in die positive Richtung. Das Reduktionsmittel gibt Elektronen an die Elektrode ab und verschiebt das Potenzial zur negativen Seite. Graphit wirkt als Elektronenleiter vom Reduktionsmittel zum Oxidationsmittel. In der umgebenden ionischen Umgebung sind Kationen und Anionen die Stromträger. Der EMF von Graphitlagerstätten wird durch den Unterschied der ORP-Werte des Grundwassers in verschiedenen Tiefen bestimmt. In konzentrierten Lösungen von Redoxsystemen verhalten sich Sulfide auch wie eine inerte Elektrode. Die Hauptursache für die Veränderung des Redoxpotentials des Wassers mit der Tiefe ist die Veränderung der Sauerstoffkonzentration, in geringerem Maße auch das Vorhandensein verschiedener chemischer Elemente mit unterschiedlicher Wertigkeit.

Die räumliche Verteilung der potenzialbestimmenden Faktoren ist in der Regel so, dass der obere Teil des ionischen Mediums an seiner Grenze zum Leiter negativ und der untere Teil positiv geladen ist. Infolgedessen hat das beobachtete Potenzial an der Bodenoberfläche ein negatives Vorzeichen.
Das Programm "ZONDSP2D" ermöglicht es, direkte und inverse Probleme der Naturfeldmethode zu lösen.

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