ظاهرة الاستقطاب القطبي الأرضي

اقرأ في هذا المقال


ما هي ظاهرة الاستقطاب القطبي الأرضي؟

إن مرور التيار الكهربائي في الأرض يتم في العادة من خلال الأيونات في حالة وجود محاليل إلكتروليتية داخل مسامات الصخور أو من خلال الإلكترونات في حالة وجود الصخور الصلبة، كما أن أكثر الصخور التي تحتوي على المعادن يتم استقطابها في حالة مرور التيار الكهربائي خلالها، حيث فيه تميل الأيونات الموجبة إلى التجمع على سطح جزيئات المعادن في المحاليل الإلكتروليتية من ناحية دخول التيار الكهربائي والشحنات، أو أن الأيونات السالبة تميل إلى التجمع على السطح الذي يكون في المقابل لها من ناحية خروج التيار الكهربائي.
إن هذا الترتيب يتسبب في ظهور فرق جهد فولتائي على سطح الجزيئات التي تكون ملامسة للمحاليل، بحيث تقاوم جريان التيار الكهربائي، عند إذ يتم اعتبار هذه الشحنات بأنها مستقطبة، وفي حال تم قطع التيار الكهربائي فإننا نلاحظ أن فرق الجهد الفولتائي يستمر بالوجود خلال هذه الجزيئات؛ وذلك بسبب تواجد مجموعة من العناصر الأيونية والتي تبدأ بالتناقص بشكل تدريجي إلى أن تتلاشى وتنتهي.
وهذا ما بعرف بإسم تأثير القطبية الحثية، فهذه الحالة تحدث من خلال وجود معدن البايرايت ومعدن الجرافيت بالإضافة إلى معدن الكالينا والماجناتايت، كما أن ظاهرة الاستقطاب القطبي هي عبارة عن تأثير يتسبب في حدوث ظاهرة الحث القطبية الأرضية، حيث أنه عند استعمال أي تشكيل يتم من خلال إرسال تيار كهربائي في أقطاب التيار إلى الأرض، فإن ذلك يتسبب في ظهور جهد فولتائي بين أقطاب الجهد.
ومن بعد ذلك تم ملاحظة أنه عند العمل على قطع التيار الكهربائي فإن الجهد الفولتائي لا يمكن أن تصبح قيمته صفر بشكل مباشر، أي أنها تبقى تتحلل وتتناقص بشكل تدريجي لبعض من الوقت إلى أن تصل في النهاية إلى درجة الصفر، وعلى العكس من ذلك فإن قراءة الجهد الفولتائي التي تكون بين أقطاب الجهد لا يمكن أن تصل إلى الحد الأعلى بشكل مباشر بعد فتح التيار الكهربائي لكنه يبدأ بالزيادة بشكل سريع باتجاه القراءة الأعلى للجهد.
ثم يستمر بالزيادة بشكل تدريجي باتجاه أعلى قراءة أي نحو قمة القراءة وهذا ما يُعرف بظاهرة حدوث الحث القطبية الأرضية، والتي تعمل على تحديد التراكيب العامودية مثل الشقوق أو الفوالق والتراكيب الجيولوجية، حيث أن الفالق يمثل حد تماس بين وسطين مختلفين في المقاومية، كما أن الانقطاع يكون واضح جداً خلال المسح الميداني الجيولوجي.

المصدر: جيولوجيا النظائر/قليوبي، باهر عبد الحميد /1994الأرض: مقدمة في الجيولوجيا الفيزيائية/إدوارد جي تاربوك, ‏فريدريك كي لوتجينس, ‏دينيس تازا /2014الجيولوجيا البيئية: Environmental Geology (9th Edition)/Edward A. Keller/2014علم الأحافير والجيولوجيا/مروان عبد القادر أحمد /2016


شارك المقالة: