[Εξώφυλο]

Εφαρμογή της μεθόδου του φυσικού δυναμικού στην διευρεύνηση του μηχανισμού λειτουργίας των γεωθερμικών πηγών Αγκίστρου, Σερρών. = Contribution of self potential measurements to the study of the mechanism of Aggistro thermal springs.

Ευθυμία Κουλτζιόγλου

Περίληψη


Η παρούσα εργασία γίνεται στα πλαίσια εκπόνησης διπλωματικής εργασίας, του προπτυχιακού μαθήματος τμήματος Γεωλογίας και τομέα Γεωφυσικής. Πραγματεύεται την ανάλυση μιας μεθόδου εφαρμοσμένης γεωφυσικής και συγκεκριμένα της ηλεκτρικής μεθόδου του φυσικού δυναμικού με σκοπό την διερεύνηση του μηχανισμού λειτουργίας των γεωθερμικών πηγών Αγκίστρου στον νομό Σερρών. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η πλήρης κατανόηση λειτουργίας της μεθόδου του φυσικού δυναμικού γενικά αλλά και ειδικά η εφαρμογή της μεθόδου αυτής στην γεωθερμία, μία εφαρμογή που εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου. Σαν παράδειγμα της εφαρμογής αυτής παραθέτεται η έρευνα και η πραγματοποίηση μετρήσεων υπαίθρου με την συγκεκριμένη μέθοδο σε μία από τις ελληνικές περιοχές με την μεγαλύτερη παρουσία γεωθερμίας χαμηλής ενθαλπίας, το Άγκιστρο στον νομό Σερρών. Αρχικά, η εργασία αυτή παρουσιάζει τους μηχανισμούς δημιουργίας του φυσικού δυναμικού περνώντας μετά στους μηχανισμούς αυτούς στην γεωθερμική έρευνα. Στην συνέχεια, αναλύει το κομμάτι της πραγματοποίησης των μετρήσεων, δίνοντας λεπτομέρειες σχετικά με τον εξοπλισμό αλλά και τις δυσκολίες-θορύβους που μπορεί να παρουσιαστούν. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων που πραγματοποιήθηκαν με την βοήθεια της μεθόδου του φυσικού δυναμικού στην γεωθερμική περιοχή του Αγκίστρου Σερρών και οδηγούν στην διατύπωση συμπερασμάτων σχετικά με τον μηχανισμό δημιουργίας των γεωθερμικών του πηγών.
Η συμβολή των δύο επιστημών, της γεωθερμίας και της γεωφυσικής, είναι πολύ σημαντική για την μελέτη των θερμών πηγών που αποτελούν σημείο ενδιαφέροντος για τον άνθρωπο, καθώς βοηθάει όχι μόνο στην σωστότερη εκμετάλλευσή τους αλλά και στην προστασία τους.

The present project is outcome of the assignment of the Bachelor Thesis, a course of the school of geology and the department of geophysics. It has to do with the analysis of an applied geophysics method, in particular the electrical method of self-potential. The aim of this Thesis is the studying of the mechanism of Aggistro thermal springs.
The purpose of this Thesis is to study the contribution of the Self Potential method to geothermal survey. The outflow of the geothermal fluids at the thermal springs of Aggistro (Serres, Northern Greece) is examined by the self potential geoelectric method as a case study.
In the begining of the Thesis, the mechanisms of self-potential generation are described while detailed description is attempted to the Sp anomalies related with geothermal activity. After that, the description of the springs and the existing information on the geology is given.
The final chapter of the dissertation is dedicated to the application of the method to the field. The planning of the fieldwork, the recording of the data and the processing that followed and finally the distribution of the self potential is presented in maps.
Positive SP anomalies are related with the upwards flow of the thermal fluid to the springs as well to the artesian well drilled in 2016.
Simirarly, negative anomalies can be considered as areas where percolation of meteoric water is taking place.
Taking account these two observations arised by SP data of this work, we can also point out the importance of the Sp geophysical method to the study of the mechanism of thermal springs since its contribution can help to the better exploitation of the geothermal energy in parallel to their protection.


Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές


Apostolopoulos G., Louis I., Lagios E.,1997, The self – potential method in the geothermal exploration of Greece, Geophysics, vol. 62, no 6.

Corry, C. E., 1985, Spontaneous polarization associated with porphyry sulfide mineralization: Geophysics, 50, 1020-1034.

Corwin, R. F., 1990, The Self-Potential Method for Environmental and Engineering Applications, Investigations in Geophysics No. 5, Geotechnical and Environmental Geophysics. Society of exploration Geophysicists.

Corwin, R. F., 1976a, Self-potential exploration for geo- thermal reserv!oirs: Proc., 2nd C.N. Symp. on the Dev,el. and Use of Geothermal Resources. San Francisco, CA. U.S. Government Print. Of., Washington, D.C., v. 2, p. 937-945.

- 1976b, Offshore use of the self-potential method: Geophys. Prosp.. v. 24, no. I, p. 79-90.

Corwin, R. F., and Conti, U., 1973. A rugged silver-silver chloride electrode for field use: Rev. Sci. Instrum., v. 44, no. 6, p. 70X-71 1.

Corwin, R. F., and Hoover, D. B., 1979, The self potential method in geothermal exploration : Geophysics, 44, 226-245

Corwin R. F., and Butler, D. K., 1989, Geotechnical applications of the self-potential method, Rept 3 : Development of self-potential interpretation techniques for seepage detection : Tech. Rep. REMR-GT-6, U.S. Army Corps of Engineers, Washington DC

Dorfman, M. H.. Oskay. M. M., and Gaddia, M. P., 1977, Self-potential profiling-a new technique for determina- tion of heat movement in a thermal oil recovery Rood: Preprint: presented at 52nd ann. meet., SPE of AIME, Denver, CO.

Ewing. S., 1939, The copper-copper sulfate half-cell for measuring potentials- in the earth: Am. Gas Assoc. Proc. 624.

Fytikas, M., Andritsos, N., Karydakis, G., Kolios. N., Mendrinos, D., and Papachristou, M. (2000). Geothermal exploration and development activities in Greece during 1995-1999, Proceedings World Geothermal Congress 2000, Kyushu-Tohoku, Japan, May 28-June 10, 2000., pp. 199-208.

Grant, F. S., and West. G. F., 1965. Interpretation theory in applied geophysics: New York. McGraw-Hill Book Co., Inc

Heikes, R. R., and Ure, R. W., 1961. Thermoelectricity: Science and engineering: New York. Inter-science.

Hoogervorat, G. H. T. C., 1975, Fundamental noise affect- ing signal-to-noise ratio of resistivity surveys: Geophys. Prosp., v. 23. no. 2, p. 380-390

Ives, D. J. G., and Janz, G. J., 1961, Reference electrodes : Academic Press Inc.

Ishido, T.and Mizutani, H., 1981, ‘Experimental andTheoretical Basisof Electrokinetic Phenomena in Rock-Water Systems and its Applications to Geophysics’, J. Geophys. Res. 86, 1763.

Journiaux, L., Bernard, M. L., and Pozzi, J. P., 2000, ‘Streaming Potential in Volcanic Rocks from Mount Pelée’, J. Geophys. Res. 105, 8319.

Karydakis, F., Arvanitis, A., Andritsos, N., and Fytikas M. (2005). Low enthalpy geothermal fields in the Strymon basin (Northern Greece), Proceedings World Geothermal Congress 2005, Antalya, Turkey, 24-29 April 2005, 1-12.

Keller, G. V., and Frischknecht, F. C., 1966, Electrical methods in geophysical prospecting: New York. Perga- mon Press.

Koester, J. P., Butler, D. K., Cooper, S. S., and Llopis, J. L., 1984, Geophysical investigations in support of Clearwater Dam comprehensive seepage analysis : U.S. Army Corps of Engrs. Waterways Experiment Station Misc. Paper GL-84-3.

Maclnnes. D. A., 1961, The principle of electrochemistry: New York, Dover Publishing Co

Marescot L., Electrical Surveying: Self Potential method, Swiss federal institute of technology Zurich.

Morrison, H. F., Corwin, R. F., Harding, R., and de Moully, G., 1979a , Interpretation of self-potential data from geothermal areas : Semi-annual technical progress rep., April 30, USGS contract #14-08-0001-16546, Univ. of Calif., Berkeley.

-1979b, Interpretation of self-potential data from geothermal areas : Semi-annual technical progress rep., Sept.30, USGS contract #14-08-0001-16546, Univ. of Calif., Berkeley

Nourbehecht, B., 1963, Irreversible thermodynamic effects in inhomogeneous media and their application in certain geoelectric problems: Ph.D. thesis, M.I.T.

Nyquist, J. E., and Corry , C. E., 2002,Self-potential: The ugly duckling of environmental geophysics.The Leading Edge, 21(5), 446-451.

Oyamada, A., Oshima, H., Nishida, Y., Goto, A., and Furukawa, H., 1996, ‘Self-Potential Studies in Volcanic Areas (4). An Attempt to Estimate the In-Situ Value of t Parasnis. D. S., 1966, Mining geophysics: New York, Elsevier.

-1970, Some recent geoelectric measurements in the Swedish sulfide ore fields illustrating scope and limitations of the methods concerned: Mining and Ground- water Geophy.. 1967, Geol. Survey of Canada, Ottawa, Econ. Geol. rep. no. 26, p. 290-301

Poldini, E., 1939, Geophysical exploration by spontaneous polarization methods: Mining magazine, v. 60, p. 22-27.

Rizzo E., Suski B., Revil A., Self-potential signals associated with pumping test experiments, Journal of geophysics research, vo. 109, 2004.

Sato, M., and Mooney, H. M., 1960, The electrochemical mechanism of sulfide self-potentials: Geophysics, v. 25, no. I, p. 226-249.

Semenov, A. S., 1974, Electrical prospecting with the method of the natural electric field: Leningrad, Nedra.

Sill, W. R., and Bodell, J., 1977, Thermal gradients and heat flow at Roosevelt Hot Springs: ERDA Technical rep., Vo. 77-3, Contract EY-76-S-07-1601, Univ. of Utah, Salt Lake City, Utah.

Telford, W. M., Geldart, L.P., Sheriff, R. E., and Keys, D. A., 1976, Applied geophysics : Cambridge Univ. Press

Williams. P. L., Mabev, D. R., Zohdv, A. A. R., Acker- mann, H., Hoover, d. B , Pierce, K.-L., and Oriel, S. S., 1976, Geology and geophysics of the southern Raft River Valley geothermal areas, Idaho, USA: Proc. 2nd U.N. Symp. on the Devel. and Use of Geothermal Resources, San Francisco, CA. U.S. Govt. Printing Office, Wash- ington, D.C., v. 2, p. 1273-1282

Zlotnicki, J. and Nishida, Y., 2003, Review on morphological insights of self-potential anomalies on volcanoes , Surveys in geophysics 24 : 291-338

Ελληνική Βιβλιογραφία

Ελληνική Θερμαλιστική Εταιρεία, 2008, Υδρογεωλογική-Γεωλογική μελέτη για την αναγνώριση της θερμής πηγής Αγγίστρου Σερρών ως Ιαματικής.

Μουντράκης, Δ. Μ., 2010, Γεωλογία και γεωτεκτονική εξέλιξη της Ελλάδας, Θεσσαλονίκη: UNIVERSITY STUDIO PRESS.

Παπαζάχος Βασίλης Κ.,1996, Εισαγωγή στην Εφαρμοσμένη Γεωφυσική, Θεσσαλονίκη, Εκδόσεις Ζήτη.

Φυτίκας, Μ. , Ανδρίτσος, Ν. , 2004, Γεωθερμία, Θεσσαλονίκη : Εκδόσεις Τζιόλα.


Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.