जलभूविज्ञान के तत्त्व तथा गुरुत्व, चुंबकीय, विद्युत, विद्युतचुंबकीय, भूकंपीय व रेडियोमितीय अन्वेषण के सिद्धांत

यह अध्याय भूविज्ञान एवं भूभौतिकी (GG) पेपर के भाग A के उस शीर्षक का उत्तर देता है जो कहता है: “जलभूविज्ञान के तत्त्व: तेल, खनिज व भूजल हेतु गुरुत्व, चुंबकीय, विद्युत, विद्युतचुंबकीय, भूकंपीय व रेडियोमितीय अन्वेषण विधियों के सिद्धांत व अनुप्रयोग”। यह भौम जलस्तर, जलभृत, सरंध्रता, पारगम्यता व डार्सी नियम पढ़ाता है, और फिर छहों अन्वेषण विधियों में से प्रत्येक के लिए सिद्धांत, वह गुण जिसे वह संवेदित करती है, मापी जाने वाली राशि तथा सामान्य लक्ष्य, उन गहराई-नियमों व सूत्रों सहित जो GATE पूछता है। संख्यात्मक प्रश्न डार्सी निस्सरण, गुरुत्व अर्ध-चौड़ाई नियम व चुंबकीय शून्य-पारगमन नियम से गहराई, वेनर आभासी प्रतिरोधकता, स्किन गहराई तथा यात्रा-काल से भूकंपीय गहराई हैं, जिनमें प्रत्येक नियम प्रश्न में दिया गया है।

1. जलभूविज्ञान के तत्त्व: भौम जलस्तर, जलभृत व डार्सी नियम

भूजल भौम जलस्तर (water table) के नीचे रंध्रों व दरारों को भरता है; यह संतृप्त मंडल की वह सतह है जहाँ जल-दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर होता है। उसके ऊपर वाडोज़ (असंतृप्त) मंडल है, जिसके आधार पर केशिका-पट्टी होती है। जलभृत (aquifer) चट्टान या अवसाद का वह पिंड है जो उपयोगी जल संचित करता व देता है (रेत, बजरी, विभंजित या अपक्षयित चट्टान, रंध्रमय बेसाल्ट); एक्विटार्ड कम जल पारित करता है (गाद-मृत्तिका) और एक्विक्लूड लगभग नहीं। अपरिबद्ध (unconfined) जलभृत का शीर्ष भौम जलस्तर है। परिबद्ध (confined) जलभृत कम पारगम्यता की परत के नीचे होता है, उसका जल दाब में होता है, और उसमें बने कुएँ में जल दाबमितीय सतह (potentiometric surface) तक चढ़ता है, जो भूमि से ऊपर हो तो आर्टीशियन कहलाता है।

सरंध्रता (porosity) n = V_v/V आयतन का रिक्त भाग है और संचयन को मापती है। विशिष्ट उत्पादन (specific yield) S_y वह भाग है जो गुरुत्व से बह जाता है और विशिष्ट धारण (specific retention) S_r वह जो कणों से चिपका रहता है, अतः n = S_y + S_r। पारगम्यता (permeability) जल पारित करने की क्षमता है और रंध्रों के आकार व संयोजन पर निर्भर करती है; द्रवचालित चालकता (hydraulic conductivity) K (m/day या m/s) चट्टान व द्रव को मिलाती है, K = kρg/μ। मोटाई b के जलभृत की पारेषणता (transmissivity) T = Kb है। मृत्तिका की सरंध्रता अधिक पर K बहुत कम होता है, जबकि अच्छी छँटी बजरी में दोनों अधिक होते हैं। मीठे व खारे रंध्र-जल की विद्युत प्रतिरोधकता में भारी अंतर होता है, इसीलिए भूजल खोजने व उसका श्रेणीकरण करने में प्रतिरोधकता सर्वेक्षण प्रयुक्त होते हैं।

डार्सी नियम कहता है कि विशिष्ट निस्सरण (फ़्लक्स) द्रवचालित प्रवणता के अनुपात में है: q = Q/A = K i, जहाँ i = Δh/L प्रति इकाई प्रवाह-लंबाई शीर्ष-ह्रास है, और निस्सरण Q = K i A है, जहाँ A प्रवाह का पूरा अनुप्रस्थ काट है; जल उच्च शीर्ष से निम्न शीर्ष की ओर बहता है। फ़्लक्स q जल की चाल नहीं है, क्योंकि जल केवल रंध्रों में होकर चलता है: रिसाव-वेग (seepage velocity) v = q/n_e है, जहाँ n_e प्रभावी सरंध्रता है, और वह q से अधिक है। नियम स्तरीय प्रवाह के लिए लागू है, जो भूजल में सामान्य है। हल उदाहरण: K = 10 m/day, 500 m पर 2 m शीर्ष-पात (i = 0.004), A = 1000 m² तथा n_e = 0.20 से q = 0.04 m/day, Q = 40 m³/day और v = 0.04/0.20 = 0.2 m/day मिलते हैं।

⚠️ फ़्लक्स, वेग, सरंध्रता व पारगम्यता चार भिन्न राशियाँ हैं
Q = KiA में पूरा क्षेत्रफल A लें, रंध्र-क्षेत्रफल नहीं, और रिसाव-वेग पाने के लिए ही q को प्रभावी सरंध्रता से भाग दें। उच्च सरंध्रता वाली चट्टान भी कमज़ोर जलभृत हो सकती है यदि उसके रंध्र जुड़े न हों, जैसे मृत्तिका में। प्रायद्वीपीय भारत मुख्यतः कठोर-शैल क्षेत्र है, जहाँ जल अपक्षयित परत व दरारों में रहता है, इसलिए वहाँ दरारें खोजना ही भूजल का मुख्य कार्य है।

2. छह विधियाँ एक नज़र में: गुण, माप, लक्ष्य

प्रत्येक विधि एक भौतिक गुण को संवेदित करती है जो लक्ष्य व उसके परिवेश में भिन्न होता है, और वह तभी कार्य करती है जब वह विषमता (contrast) हो और इतनी बड़ी हो कि उसे सतह पर, बहुत अधिक गहराई न होने पर, मापा जा सके।

अन्वेषण विधियाँ: गुण, मापी राशि व उपयोग
विधिजिस गुण में विषमता चाहिएमापी जाने वाली राशिविशिष्ट लक्ष्य व उपयोग
गुरुत्वघनत्वगुरुत्वीय त्वरण g, mGal में (1 mGal = 10⁻⁵ m/s²)क्रोमाइट जैसे सघन अयस्क पिंड; लवण-गुंबद (हल्के); तेल हेतु बेसिन की गहराई व भ्रंश; दबी घाटियाँ
चुंबकीयचुंबकशीलता (susceptibility) व अवशिष्ट चुंबकत्वकुल चुंबकीय क्षेत्र विसंगति, nT मेंमैग्नेटाइट-युक्त लौह अयस्क, भास्मिक (बेसिक) डाइक, किम्बरलाइट पाइप; अवसादों के नीचे चुंबकीय आधार की गहराई
विद्युत (प्रतिरोधकता, SP, IP)प्रतिरोधकता, प्राकृतिक विभव, आवेशनशीलताअंतःक्षेपित धारा I हेतु विभवांतर ΔV, जिससे आभासी प्रतिरोधकता ρa Ω·m में मिलती हैभूजल (गहराई, मीठा बनाम खारा, दरारें), आधार-शैल की गहराई, सल्फ़ाइड अयस्क
विद्युतचुंबकीयविद्युत चालकताद्वितीयक क्षेत्र के इन-फ़ेज़ (in-phase) व क्वाड्रेचर (quadrature) घटक, या क्षणिक संकेत का क्षयचालक सल्फ़ाइड व ग्रेफ़ाइट पिंड, खारा जल, चालक अधिभार; प्राकृतिक क्षेत्रों से गहरी भूपर्पटी
भूकंपीयप्रत्यास्थ गुण: वेग व ध्वनिक प्रतिबाधा ρvपरावर्तित या अपवर्तित तरंगों के यात्रा-कालतेल हेतु परतें व पाश; उथली गहराई पर आधार-शैल व भौम जलस्तर
रेडियोमितीयप्राकृतिक रेडियो-तत्त्व अंश (K, U, Th)गामा-किरण गणना व ऊर्जाएँयूरेनियम व थोरियम अयस्क, शैल-मानचित्रण, पोटैशी रूपांतरण, फ़ॉस्फ़ेट

सर्वेक्षण सामान्यतः क्षेत्रीय से स्थानीय की ओर बढ़ता है: वायुवाहित चुंबकीय व गुरुत्व सर्वेक्षण बेसिनों व पट्टियों की रूपरेखा देते हैं, फिर विद्युतचुंबकीय, प्रतिरोधकता या भूकंपीय सर्वेक्षण लक्ष्य परिष्कृत करते हैं, और बेधन-छिद्र सर्वोत्तम को परखता है। अनेक भिन्न पिंड एक ही विसंगति दे सकते हैं (अनन्यता का अभाव, non-uniqueness), अतः उनमें चुनाव हेतु भूविज्ञान व दूसरी विधि चाहिए।

3. गुरुत्व व चुंबकीय विधियाँ

गुरुत्व। न्यूटन के नियम से ऊर्ध्वाधर आकर्षण g नीचे के द्रव्यमान पर निर्भर है, अतः घनत्व-विषमता Δρ = ρ_पिंड − ρ_परिवेश वाला पिंड सघन होने पर धनात्मक विसंगति (क्रोमाइट या सल्फ़ाइड पिंड) और हल्का होने पर ऋणात्मक विसंगति देता है (लवण-गुंबद, जिसमें लवण लगभग 2.2 g/cm³ और अवसाद लगभग 2.5 g/cm³ के हैं, या अवसाद-भरा बेसिन)। पाठ्यांकों को पहले समानीत किया जाता है: अक्षांश सुधार, मुक्त-वायु (free-air) सुधार (ऊँचाई के प्रति मीटर 0.3086 mGal, ऊँचाई के साथ g घटता है), केंद्र व आधार-तल के बीच की शैल-पट्टिका हेतु बूगे (Bouguer) सुधार (ρ g/cm³ में लेने पर प्रति मीटर 0.0419ρ mGal, 2.67 g/cm³ हेतु 0.112 mGal/m), भू-आकृति, तथा ज्वार व अपवहन। परिणाम बूगे विसंगति है। दबे गोले के केंद्र की गहराई z = 1.305 x½ है, और क्षैतिज बेलन की z = x½, जहाँ x½ शिखर से उस स्थान तक की क्षैतिज दूरी है जहाँ विसंगति शिखर-मान की आधी रह जाती है। हल उदाहरण: गोले पर x½ = 120 m से z = 1.305 × 120 ≈ 157 m मिलता है।

चुंबकीय। चट्टानें पृथ्वी के क्षेत्र में चुंबकत्व पाती हैं, प्रेरित J = χF (χ चुंबकशीलता, मैग्नेटाइट व पायरहोटाइट में अधिक) तथा कोई अवशिष्ट भाग, और उपकरण दैनिक परिवर्तन व क्षेत्रीय क्षेत्र (IGRF) हटाने के बाद कुल-क्षेत्र विसंगति ΔT को nT में मापता है। चुंबकित पिंड द्विध्रुव की तरह कार्य करता है, अतः मध्य-अक्षांशों में उसकी विसंगति एक धनात्मक शिखर व ऋणात्मक गर्त का युग्म होती है, और चुंबकीय ध्रुव पर एक सममित धनात्मक शिखर, जिसके किनारों पर क्षीण ऋणात्मक भाग होते हैं। संहत पिंड की गुरुत्व विसंगति 1/z² से घटती है पर चुंबकीय 1/z³ से, अतः चुंबकीय विसंगतियाँ अधिक तीक्ष्ण होती हैं और उथले स्रोतों के पक्ष में रहती हैं। ऊर्ध्वाधर चुंबकित (ध्रुव पर) गोले के केंद्र से जाते प्रोफ़ाइल पर विसंगति (2z² − x²)/(x² + z²)^(5/2) के अनुसार बदलती है, जो x₀ = √2 z पर चिह्न बदलती है, अतः z = x₀/√2। हल उदाहरण: x₀ = 141 m से z = 141/1.414 ≈ 100 m मिलता है। मैग्नेटाइट अपने क्यूरी ताप (लगभग 580 °C) के ऊपर लौहचुंबकत्व खो देता है, जो चुंबकीय स्रोतों को उथली भूपर्पटी तक सीमित करता है।

⚠️ विषमता मायने रखती है, घनत्व या चुंबकशीलता स्वयं नहीं
पिंड विसंगति केवल परिवेश से विषमता के द्वारा देता है, अतः परिवेश जितना सघन पिंड गुरुत्व को अदृश्य रहता है चाहे वह कितना भी सघन हो। दी गई विषमता के लिए गुरुत्व एकल-चिह्न का होता है, जबकि चुंबकीय विसंगति क्षेत्र की दिशा व अवशिष्ट चुंबकत्व पर निर्भर करती है। केंद्र आधार-तल से ऊपर हो तो मुक्त-वायु सुधार जोड़ा जाता है, और बूगे सुधार घटाया जाता है।

4. विद्युत व विद्युतचुंबकीय विधियाँ

प्रतिरोधकता। अधिकांश चट्टानें रंध्र-जल के आयनों से धारा चालित करती हैं, अतः सरंध्रता, संतृप्ति व लवणता बढ़ने पर प्रतिरोधकता घटती है (आर्ची: चट्टान व जल की प्रतिरोधकता का अनुपात लगभग φ⁻ᵐ है, स्वच्छ रेत हेतु m लगभग 2)। मृत्तिका व धात्विक सल्फ़ाइड भली-भाँति चालित करते हैं, जबकि शुष्क क्रिस्टलीय चट्टान प्रतिरोध करती है। दो इलेक्ट्रोडों से धारा I प्रवाहित की जाती है और अन्य दो पर विभवांतर ΔV पढ़ा जाता है; आभासी प्रतिरोधकता ρa = K ΔV/I है, जहाँ K ज्यामितीय गुणक है। समान अंतराल a वाले वेनर (Wenner) विन्यास में K = 2πa; अर्ध-विस्तार L व 2l दूरी के विभव-इलेक्ट्रोडों वाले श्लमबर्जर (Schlumberger) विन्यास में K = π(L² − l²)/(2l)। हल उदाहरण: a = 6 m, ΔV = 24 mV व I = 80 mA से ρa = 2π × 6 × 0.024/0.080 = 11.3 Ω·m मिलता है।

ऊर्ध्वाधर विद्युत ध्वनन (vertical electrical sounding) में इलेक्ट्रोडों को स्थिर केंद्र के गिर्द फैलाया जाता है ताकि धारा अधिक गहराई तक पहुँचे, और ρa को अंतराल के विरुद्ध लघुगणकीय अक्षों पर आलेखित कर परतों के रूप में निर्वचित किया जाता है (भूजल ध्वनन जल की गहराई, अपक्षयित परत की मोटाई व आधार-शैल की गहराई बताता है)। जो वक्र अधिकतम तक चढ़कर फिर गिरता है वह प्रतिरोधी मध्य परत दर्शाता है। प्रोफ़ाइलन (profiling) में स्थिर अंतराल को रेखा पर चलाकर दरारों, डाइकों व अयस्क जैसे पार्श्विक परिवर्तन खोजे जाते हैं। स्व-विभव (SP) प्राकृतिक विभव मापता है, जो सल्फ़ाइड पिंडों पर कुछ सौ मिलीवोल्ट तक ऋणात्मक होते हैं, और प्रेरित ध्रुवण (IP) विकीर्ण सल्फ़ाइडों की आवेशनशीलता मापता है।

विद्युतचुंबकीय। प्रेषित्र कुंडली में प्रत्यावर्ती धारा प्राथमिक क्षेत्र बनाती है, जो किसी भी चालक में भँवर-धाराएँ प्रेरित करता है; ये द्वितीयक क्षेत्र बनाती हैं जिसे ग्राही इन-फ़ेज़ (in-phase) व क्वाड्रेचर (quadrature) घटकों में बाँटता है। भूमि-संपर्क नहीं चाहिए, अतः सर्वेक्षण वायुवाहित हो सकते हैं। क्षेत्र गहराई के साथ स्किन गहराई (skin depth) δ = 503 √(ρ/f) मीटर (ρ Ω·m में, f Hz में) पर क्षीण होते हैं: कम आवृत्ति या अधिक प्रतिरोधी भूमि अधिक गहराई तक पहुँचती है। हल उदाहरण: ρ = 25 Ω·m व f = 10 kHz से δ = 503 × √(25/10⁴) = 25 m मिलता है। रूप हैं भू-लूप तंत्र, वायुवाहित EM, क्षणिक (TEM) तंत्र जो धारा बंद करने के बाद क्षय पढ़ते हैं, रेडियो-प्रेषित्र वाली VLF विधि, गहरी संरचना हेतु प्राकृतिक-क्षेत्र मैग्नेटोटेल्यूरिक, तथा भू-भेदी रडार (GPR), जिसके स्पंद v = c/√ε_r से चलते हैं और गहराई = v t/2 देते हैं। चालक अधिभार, जैसे गीली मृत्तिका या खारी भूमि, लक्ष्य को ढक देता है और इन सभी को सीमित करता है।

5. भूकंपीय परावर्तन व अपवर्तन

स्रोत (डायनामाइट, कंपित्र, वायु-बंदूक या हथौड़ा) भूमि में प्रत्यास्थ तरंगें भेजता है, और भू-अभिग्राही उनके लौटने का समय दर्ज करते हैं। वेग v_P = √((K + 4μ/3)/ρ) तथा v_S = √(μ/ρ) हैं, और वे संपीडन व सीमेंटन से बढ़ते हैं (चूनापत्थर व बलुआ पत्थर शेल से तेज़, संतृप्त अवसाद शुष्क से तेज़)। अंतरापृष्ठ पर ऊर्जा का भाग परावर्तित व भाग अपवर्तित होता है, स्नेल नियम sin i/v₁ = sin r/v₂ से, और परावर्तित अंश ध्वनिक प्रतिबाधा (acoustic impedance) Z = ρv की विषमता पर निर्भर है: परावर्तन गुणांक R = (Z₂ − Z₁)/(Z₂ + Z₁) है।

परावर्तन। परावर्तक तक गहराई h पर जाने व लौटने वाली तरंग द्विमार्गी समय t₀ = 2h/v लेती है, अतः h = v t₀/2; ऑफ़सेट x पर समय t² = t₀² + x²/v² है (सामान्य अधिक्रमण)। हल उदाहरण: v = 2400 m/s व t₀ = 0.5 s से h = 2400 × 0.5/2 = 600 m मिलता है। परावर्तन तेल-पाशों हेतु परतों, वलनों, भ्रंशों व लवण का मानचित्रण करता है।

अपवर्तन। यदि v₂ > v₁ हो, तो क्रांतिक कोण sin i_c = v₁/v₂ पर अंतरापृष्ठ से टकराने वाली किरण तेज़ परत के शीर्ष पर शीर्ष-तरंग के रूप में चलती है और सतह पर लौटती है। प्रथम आगमनों के आलेख पर प्रत्यक्ष तरंग की ढाल 1/v₁ व अपवर्तित तरंग की 1/v₂ होती है; रेखाएँ क्रॉसओवर दूरी x_c = 2z √((v₂ + v₁)/(v₂ − v₁)) पर मिलती हैं, और अंतःखंड-समय t_i = 2z cos i_c/v₁ है, अतः z = t_i v₁v₂/(2√(v₂² − v₁²))। अपवर्तन उथली गहराई पर आधार-शैल या भौम जलस्तर की गहराई देता है, पर तेज़ परत के नीचे की निम्न-वेग परत को नहीं देख पाता, क्योंकि शीर्ष-तरंग नहीं बनती।

⚠️ परावर्तन-समय द्विमार्गी होता है
अभिलेख नीचे जाने व लौटने का समय दिखाता है, अतः गहराई हेतु v t को 2 से भाग दें; आधा करना भूलने पर गहराई दुगुनी आती है। अपवर्तन-कार्य में वेग गहराई के साथ बढ़ना चाहिए, अतः ऊपर वाली से धीमी परत अदृश्य रहती है और उसके नीचे की प्रत्येक परत गलत गहराई पर आती है।

6. रेडियोमितीय अन्वेषण तथा तेल, खनिज व भूजल हेतु विधियों का चयन

रेडियोमितीय विधि K-40 (1.46 MeV), Bi-214 के माध्यम से यूरेनियम श्रेणी (1.76 MeV) तथा Tl-208 के माध्यम से थोरियम श्रेणी (2.61 MeV) की प्राकृतिक गामा-किरणें स्फुरणमापी या स्पेक्ट्रममापी से भूमि पर या वायु में दर्ज करती है, और K (प्रतिशत), eU व eTh (ppm) बताती है। “e” का अर्थ समतुल्य है: यूरेनियम व थोरियम का अनुमान उनके जनितों से रेडियोधर्मी साम्य मानकर लगाया जाता है, अतः रेडॉन गैस के निकलने से eU कम पढ़ता है। गामा-किरणें चट्टान या मृदा की कुछ दसियों सेंटीमीटर में अवशोषित हो जाती हैं, अतः विधि केवल सतह का मानचित्रण करती है। वह यूरेनियम व थोरियम अयस्क तथा मोनाज़ाइट रेत खोजती है, शैल-प्रकार का मानचित्रण करती है (ग्रेनाइट में K, U व Th अधिक; बेसाल्ट व चूनापत्थर में कम) और अयस्क के गिर्द पोटैशी रूपांतरण की रूपरेखा देती है।

किस लक्ष्य हेतु कौन-सी विधियाँ
लक्ष्यसामान्य विधियाँ, प्रयोग-क्रम मेंकारण
तेल व गैसगुरुत्व व चुंबकीय, फिर भूकंपीय परावर्तन, फिर कूपविभव क्षेत्र बेसिन का आकार व आधार की गहराई देते हैं; परावर्तन पाशों का चित्रण करता है
धात्विक खनिजवायुवाहित चुंबकीय, रेडियोमितीय व EM, फिर भूमि IP, प्रतिरोधकता व गुरुत्व, फिर बेधनमैग्नेटाइट, चालक व रेडियोधर्मी खनिजों में प्रबल विषमता होती है; IP विकीर्ण सल्फ़ाइड खोजता है
भूजलप्रतिरोधकता ध्वनन व प्रोफ़ाइलन, EM, भूकंपीय अपवर्तन, फिर बोरहोलप्रतिरोधकता मृत्तिका, मीठे व खारे जल तथा विभंजित चट्टान को अलग करती है; अपवर्तन आधार-शैल की गहराई देता है

चूँकि एक ही विसंगति छोटे उथले पिंड या बड़े गहरे पिंड से आ सकती है, निर्वचन के लिए भूविज्ञान, बेधन व दूसरी विधि के प्रतिबंध चाहिए, जैसे उसी क्षेत्र का चुंबकीय व गुरुत्व मानचित्र।

मुख्य बिंदु

  • भौम जलस्तर वह सतह है जहाँ रंध्र-दाब वायुमंडलीय के बराबर होता है; परिबद्ध जलभृत दाबमितीय सतह तक चढ़ते हैं। n = S_y + S_r, और मृत्तिका सरंध्र है पर पारगम्य नहीं। डार्सी: q = Ki, Q = KiA, रिसाव-वेग v = q/n_e।
  • प्रत्येक विधि को विषमता चाहिए: गुरुत्व को घनत्व में (mGal), चुंबकीय को चुंबकशीलता में (nT), विद्युत को प्रतिरोधकता में, EM को चालकता में, भूकंपीय को वेग व प्रतिबाधा ρv में, रेडियोमितीय को K, U व Th में (eU साम्य मानता है और रेडॉन-हानि उसे घटाती है)। तेल हेतु गुरुत्व, चुंबकीय व भूकंपीय, खनिजों हेतु चुंबकीय, EM व IP, भूजल हेतु प्रतिरोधकता उपयुक्त हैं। सर्वेक्षण क्षेत्रीय से स्थानीय चलते हैं और अनन्य नहीं होते।
  • गुरुत्व: गोले हेतु z = 1.305 x½ व क्षैतिज बेलन हेतु z = x½; मुक्त-वायु 0.3086 mGal/m; लवण-गुंबद ऋणात्मक विसंगति देता है। चुंबकीय: द्विध्रुव विसंगतियाँ गुरुत्व के 1/z² के विरुद्ध 1/z³ से घटती हैं, और ऊर्ध्वाधर चुंबकित गोला z = x₀/√2 देता है।
  • प्रतिरोधकता: ρa = KΔV/I, वेनर हेतु K = 2πa; ध्वनन गहराई हेतु अंतराल बढ़ाता है और प्रोफ़ाइलन पार्श्विक परिवर्तन हेतु उसे चलाता है। EM स्किन गहराई δ = 503√(ρ/f) m, अतः कम आवृत्ति या अधिक प्रतिरोधकता गहराई तक जाती है; चालक अधिभार लक्ष्यों को ढक देता है।
  • भूकंपीय: परावर्तन हेतु गहराई h = v t₀/2 (द्विमार्गी समय), अपवर्तन हेतु क्रॉसओवर दूरी x_c = 2z√((v₂ + v₁)/(v₂ − v₁)), R = (Z₂ − Z₁)/(Z₂ + Z₁)। अपवर्तन को गहराई के साथ वेग बढ़ना चाहिए और वह निम्न-वेग परतें चूक जाता है।

अभ्यास प्रश्न (18)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. अपरिबद्ध जलभृत के भौम जलस्तर की सही परिभाषा कौन-सा वर्णन देता है?

    1. संतृप्त मंडल की वह सतह जहाँ जल-दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर होता है
    2. केशिका-पट्टी का ऊपरी किनारा, जिसके ऊपर भूमि जल से पूरी तरह रिक्त होती है
    3. वह स्तर जिस तक दाब में परिबद्ध जलभृत में बेधे कुएँ में जल चढ़ता है
    4. जलभृत की निचली सीमा, जहाँ वह अपने नीचे अपारगम्य आधार-शैल की परत पर टिका होता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — संतृप्त मंडल की वह सतह जहाँ जल-दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर होता है

    भौम जलस्तर वह है जहाँ रंध्र-दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर होता है, और उसके नीचे भूमि संतृप्त होती है। केशिका-पट्टी उसके ऊपर है और फिर भी नम है। परिबद्ध जलभृत के कुएँ में जल जिस स्तर तक चढ़ता है वह दाबमितीय सतह है, जो भिन्न वस्तु है, और जलभृत का आधार उसकी निचली सीमा है।

  2. भूजल K = 2.0 m/day द्रवचालित चालकता वाले परिबद्ध जलभृत में बहता है। 150 m प्रवाह-लंबाई पर शीर्ष 3.0 m घटता है, और प्रवाह के अभिलंब जलभृत का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल 500 m² है। निस्सरण, m³/day में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 20

    द्रवचालित प्रवणता i = Δh/L = 3.0/150 = 0.02 है। डार्सी नियम से Q = K i A = 2.0 × 0.02 × 500 = 20 m³/day। सरंध्रता से भाग देने पर वेग मिलता, निस्सरण नहीं, और यहाँ उसकी आवश्यकता नहीं है।

  3. एक मृत्तिका परत की सरंध्रता 0.50 है और स्वच्छ बजरी परत की 0.30। जलभृत के रूप में उनके बारे में कौन-सा कथन सही है?

    1. मृत्तिका बेहतर जलभृत है, क्योंकि उसकी अधिक सरंध्रता का अर्थ है कि वह अधिक जल संचित भी कर सकती है और दे भी सकती है
    2. बजरी कहीं बेहतर जलभृत है, क्योंकि उसके बड़े जुड़े रंध्र द्रवचालित चालकता कहीं अधिक कर देते हैं
    3. दोनों जलभृत के रूप में समान रूप से अच्छे हैं, क्योंकि किसी पदार्थ की द्रवचालित चालकता केवल उसकी सरंध्रता पर निर्भर करती है
    4. मृत्तिका बेहतर जलभृत है, क्योंकि बहुत छोटे रंध्र जल को अधिक दृढ़ता से थामते हैं और इसलिए उसे अधिक सरलता से बहने देते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — बजरी कहीं बेहतर जलभृत है, क्योंकि उसके बड़े जुड़े रंध्र द्रवचालित चालकता कहीं अधिक कर देते हैं

    जलभृत को जल देना होता है, जिसके लिए संचयन के साथ उच्च द्रवचालित चालकता चाहिए। मृत्तिका की सरंध्रता अधिक है पर उसके सूक्ष्म रंध्र जल को पृष्ठ-तनाव से थामते हैं और अत्यंत धीमे पारित करते हैं, अतः उसका K व विशिष्ट उत्पादन बहुत कम होते हैं। बजरी के बड़े, भली-भाँति जुड़े रंध्र हैं और K अधिक है। केवल सरंध्रता K तय नहीं करती।

  4. भूजल के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. रिसाव-वेग v = q/n_e उसी काट पर डार्सी फ़्लक्स q से अधिक होता है
    2. विशिष्ट उत्पादन जल का वह भाग है जो गुरुत्व के विरुद्ध कणों पर थमा रहता है
    3. परिबद्ध जलभृत के कुएँ में जल जलभृत के शीर्ष से ऊपर की दाबमितीय सतह तक चढ़ता है
    4. द्रवचालित चालकता सदैव बढ़ती है जब चट्टान या अवसाद की सरंध्रता बढ़ती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — रिसाव-वेग v = q/n_e उसी काट पर डार्सी फ़्लक्स q से अधिक होता है; C — परिबद्ध जलभृत के कुएँ में जल जलभृत के शीर्ष से ऊपर की दाबमितीय सतह तक चढ़ता है

    जल केवल रंध्रों से चलता है, अतः उसकी वास्तविक चाल q/n_e फ़्लक्स q से अधिक है, और परिबद्ध जलभृत में दाब जल को जलभृत-शीर्ष से ऊपर दाबमितीय सतह तक उठाता है। विशिष्ट उत्पादन वह भाग है जो गुरुत्व से बहता है, और कणों पर थमा भाग विशिष्ट धारण है। मृत्तिका दर्शाती है कि सरंध्रता बढ़ने पर भी K घट सकता है।

  5. एक सर्वेक्षण को रेतीले तटीय जलभृत में मीठे जल व खारे जल की सीमा की गहराई मानचित्रित करनी है। कौन-सी विधि सर्वाधिक उपयुक्त है, और क्यों?

    1. गुरुत्व, क्योंकि खारा जल मीठे जल से बहुत सघन होता है और सीमा के आर-पार बड़ी घनत्व-विषमता देता है
    2. भूकंपीय अपवर्तन, क्योंकि खारा जल संतृप्त रेत के P-तरंग वेग को मीठे जल की तुलना में बहुत अधिक बना देता है
    3. विद्युत प्रतिरोधकता ध्वनन, क्योंकि खारे जल से संतृप्त रेत मीठे जल से संतृप्त रेत से कहीं अधिक चालक है
    4. चुंबकीय सर्वेक्षण, क्योंकि घुले लवण संतृप्त रेत की चुंबकशीलता को प्रबलता से बदल देते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — विद्युत प्रतिरोधकता ध्वनन, क्योंकि खारे जल से संतृप्त रेत मीठे जल से संतृप्त रेत से कहीं अधिक चालक है

    घुले लवण रंध्र-जल की चालकता बढ़ाते हैं, अतः खारे जल से संतृप्त रेत की प्रतिरोधकता मीठे जल से संतृप्त रेत से कई गुना कम होती है, और ध्वनन अंतरापृष्ठ को प्रतिरोधकता में गिरावट के रूप में दिखाता है। गुरुत्व व भूकंपीय वेग संतृप्त रेत के बल्क घनत्व व प्रत्यास्थता गुणांकों पर निर्भर करते हैं, जो मीठे व खारे रंध्र-जल के बीच लगभग नहीं बदलते, और घुले लवण रेत की चुंबकशीलता नहीं बदलते।

  6. अन्वेषण विधियों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. गुरुत्व विधि पिंड व उसके परिवेश के बीच घनत्व-विषमता के प्रति अनुक्रिया करती है
    2. चुंबकीय विसंगति में प्रेरित चुंबकत्व के अतिरिक्त अवशिष्ट भाग भी हो सकता है
    3. भूकंपीय परावर्तन की प्रबलता अंतरापृष्ठ के आर-पार ध्वनिक प्रतिबाधा की विषमता पर निर्भर करती है
    4. रेडियोमितीय विधि सतह से कई सौ मीटर नीचे दबे यूरेनियम अयस्क पिंड का पता लगा सकती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — गुरुत्व विधि पिंड व उसके परिवेश के बीच घनत्व-विषमता के प्रति अनुक्रिया करती है; B — चुंबकीय विसंगति में प्रेरित चुंबकत्व के अतिरिक्त अवशिष्ट भाग भी हो सकता है; C — भूकंपीय परावर्तन की प्रबलता अंतरापृष्ठ के आर-पार ध्वनिक प्रतिबाधा की विषमता पर निर्भर करती है

    गुरुत्व घनत्व-विषमता को संवेदित करता है, चुंबकीय विधि प्रेरित व अवशिष्ट चुंबकत्व को, और परावर्तन गुणांक प्रतिबाधा-विषमता ρv पर निर्भर है। गामा-किरणें चट्टान या मृदा की कुछ दसियों सेंटीमीटर में अवशोषित हो जाती हैं, अतः रेडियोमितीय विधि केवल सतह देखती है और गहरे दबे अयस्क का सीधे पता नहीं लगा सकती।

  7. 2.2 g/cm³ घनत्व का एक लवण-गुंबद 2.5 g/cm³ घनत्व के अवसादों में ऊपर उठता है। सामान्य समानयन के बाद गुंबद के केंद्र पर गुरुत्व विसंगति कैसी अपेक्षित है?

    1. धनात्मक, क्योंकि वाष्पोद्भव शैल का बड़ा पिंड केंद्र के नीचे शैल का अतिरिक्त द्रव्यमान निरूपित करता है
    2. ऋणात्मक, क्योंकि लवण उन अवसादों से हल्का है जिन्हें वह विस्थापित करता है, यानी −0.3 g/cm³ की घनत्व-विषमता
    3. शून्य, क्योंकि गुरुत्व शैल-पिंडों के बीच घनत्व की नहीं, चुंबकीय विषमताओं की अनुक्रिया करता है
    4. धनात्मक, क्योंकि सतह की ओर उठता हुआ पिंड सदैव सघन शैल को केंद्र के निकट ले आता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — ऋणात्मक, क्योंकि लवण उन अवसादों से हल्का है जिन्हें वह विस्थापित करता है, यानी −0.3 g/cm³ की घनत्व-विषमता

    विसंगति घनत्व-विषमता Δρ = ρ_पिंड − ρ_परिवेश = 2.2 − 2.5 = −0.3 g/cm³ का अनुसरण करती है, अतः लवण-गुंबद ऋणात्मक विसंगति देता है। उसका आमाप या सतह की ओर उठना चिह्न नहीं बदलता, और गुरुत्व घनत्व की अनुक्रिया करता है, चुंबकीय गुणों की नहीं। अतः लवण-गुंबद गुरुत्व-निम्न के रूप में दिखते हैं, इसीलिए तेल-अन्वेषण में उनके लिए गुरुत्व प्रयुक्त होता है।

  8. एक दबे गोले के आर-पार गुरुत्व प्रोफ़ाइल दर्शाती है कि विसंगति शिखर से 200 m क्षैतिज दूरी पर शिखर-मान की आधी रह जाती है। गोले के केंद्र की गहराई z हेतु नियम z = 1.305 x½ लीजिए। गहराई, निकटतम मीटर में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 261

    x½ = 200 m के साथ नियम z = 1.305 × 200 = 261 m देता है। यह गुणक (1 + x²/z²)^(−3/2) = 1/2 हल करने से आता है, जो x/z = 0.766 व z = 1.305 x देता है। क्षैतिज बेलन के लिए गुणक 1 होता, जिससे 200 m मिलता, जो इस प्रश्न के लिए गलत पिंड है।

  9. एक संहत पिंड, जिसे गोला या द्विध्रुव माना गया है, अन्य सभी गुण अपरिवर्तित रखते हुए 50 m से 150 m गहराई पर ले जाया जाता है। शिखर गुरुत्व विसंगति ∝ 1/z² तथा द्विध्रुव की शिखर चुंबकीय विसंगति ∝ 1/z³ लीजिए। दोनों विसंगतियाँ कितने गुना घटती हैं?

    1. गुरुत्व 3 गुना और चुंबकीय विसंगति 9 गुना घटती है
    2. गुरुत्व 9 गुना और चुंबकीय विसंगति 27 गुना घटती है
    3. समान पिंड के लिए गुरुत्व व चुंबकीय विसंगति दोनों 9 गुना घटती हैं
    4. गुरुत्व 27 गुना और चुंबकीय विसंगति 9 गुना घटती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — गुरुत्व 9 गुना और चुंबकीय विसंगति 27 गुना घटती है

    गहराई तिगुनी होती है, अतः 1/z² विसंगति 3² = 9 गुना और 1/z³ विसंगति 3³ = 27 गुना घटती है। द्विध्रुव की चुंबकीय विसंगति गहराई के साथ गुरुत्व विसंगति से अधिक तेज़ी से घटती है, इसीलिए चुंबकीय विसंगतियाँ अधिक तीक्ष्ण होती हैं और उथले स्रोतों के पक्ष में रहती हैं। गुणक उलटने वाला युग्म प्रचलित भूल है।

  10. ऊर्ध्वाधर चुंबकित गोले पर उसके केंद्र से जाते प्रोफ़ाइल पर कुल-क्षेत्र विसंगति (2z² − x²)/(x² + z²)^(5/2) के अनुसार बदलती है, जहाँ z केंद्र की गहराई है। विसंगति शिखर से 212 m क्षैतिज दूरी पर चिह्न बदलती है। गहराई z, निकटतम मीटर में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 150

    विसंगति तब शून्य है जब 2z² − x² = 0, यानी x = √2 z। अतः z = x/√2 = 212/1.4142 = 149.9, जो निकटतम मीटर में 150 m है। z = x लेने पर 212 m मिलता, और √2 के स्थान पर 2 से भाग देने पर 106 m।

  11. a = 10 m इलेक्ट्रोड-अंतराल वाले वेनर विन्यास में 100 mA की धारा भीतरी इलेक्ट्रोडों के बीच 50 mV का विभवांतर उत्पन्न करती है। π = 3.1416 लीजिए। आभासी प्रतिरोधकता, Ω·m में एक दशमलव स्थान तक, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 31.4

    वेनर विन्यास के लिए K = 2πa = 2 × 3.1416 × 10 = 62.83 m। तब ρa = K ΔV/I = 62.83 × 0.050/0.100 = 31.4 Ω·m। K में गुणक 2 छोड़ देना, या वोल्ट व ऐम्पियर को मिलीवोल्ट व मिलीऐम्पियर में असंगत रूप से लेना प्रचलित भूलें हैं।

  12. तीन-परत भूमि पर ऊर्ध्वाधर विद्युत ध्वनन ऐसा आभासी प्रतिरोधकता वक्र देता है जो अधिकतम तक चढ़कर सबसे बड़े अंतरालों पर गिरता है। कौन-सी परत-व्यवस्था सूचित होती है?

    1. गहराई के साथ लगातार बढ़ती प्रतिरोधकता की तीन परतें, जैसे मृदा के नीचे अपक्षयित चट्टान के नीचे ताज़ा चट्टान
    2. अधिक प्रतिरोधी शीर्ष परत व अधिक प्रतिरोधी निचली परत के बीच चालक मध्य परत
    3. एकसमान अर्ध-आकाश, क्योंकि समांगी भूमि का वक्र अंतराल के साथ चढ़ता और गिरता है
    4. अधिक चालक शीर्ष परत व अधिक चालक निचली परत के बीच प्रतिरोधी मध्य परत
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — अधिक चालक शीर्ष परत व अधिक चालक निचली परत के बीच प्रतिरोधी मध्य परत

    छोटे अंतरालों पर ρa शीर्ष परत को दर्शाती है। अंतराल बढ़ने पर धारा प्रतिरोधी मध्य परत तक पहुँचती है और ρa उसके मान की ओर चढ़ती है, और सबसे बड़े अंतरालों पर चालक निचली परत ρa को नीचे खींचती है, जिससे अधिकतम बनता है। चालक मध्य परत इसके बजाय न्यूनतम देती है, लगातार बढ़ती प्रतिरोधकता लगातार चढ़ता वक्र देती है, और समांगी भूमि अपनी वास्तविक प्रतिरोधकता पर सपाट वक्र देती है।

  13. स्थिर प्रतिरोधकता की भूमि पर एक विद्युतचुंबकीय सर्वेक्षण में प्रेषित्र आवृत्ति 1 kHz से बढ़ाकर 4 kHz की जाती है। स्किन गहराई कितने गुना बदलती है?

    1. यह दुगुनी हो जाती है, क्योंकि उच्चतर आवृत्ति क्षेत्रों को भूमि में और अधिक गहराई तक ले जाती है
    2. यह एक-चौथाई रह जाती है, क्योंकि स्किन गहराई आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती है
    3. यह आधी हो जाती है, क्योंकि स्किन गहराई आवृत्ति के वर्गमूल के व्युत्क्रम से बदलती है
    4. यह अपरिवर्तित रहती है, क्योंकि स्किन गहराई केवल भूमि की प्रतिरोधकता पर निर्भर करती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — यह आधी हो जाती है, क्योंकि स्किन गहराई आवृत्ति के वर्गमूल के व्युत्क्रम से बदलती है

    δ = 503 √(ρ/f), अतः δ ∝ f^(−1/2)। f को 4 गुना करने पर δ को √4 = 2 से भाग मिलता है, अतः स्किन गहराई आधी हो जाती है। यह एक-चौथाई नहीं होती क्योंकि निर्भरता वर्गमूल पर है, और बढ़ती नहीं क्योंकि उच्च आवृत्तियाँ कम भेदती हैं। स्किन गहराई ρ व f दोनों पर निर्भर है।

  14. एक भूकंपीय परावर्तन अभिलेख में परावर्तक 0.8 s के द्विमार्गी समय पर दिखता है। उसके ऊपर औसत वेग 2000 m/s है। परावर्तक की गहराई क्या है?

    1. 1600 m, वेग व द्विमार्गी समय के गुणनफल से
    2. 400 m, वेग व द्विमार्गी समय के गुणनफल को दो बार आधा करने से
    3. 800 m, वेग व द्विमार्गी समय के गुणनफल के आधे से
    4. 2500 m, वेग को द्विमार्गी समय से भाग देने से
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — 800 m, वेग व द्विमार्गी समय के गुणनफल के आधे से

    तरंग नीचे जाती व लौटती है, अतः गहराई h = v t₀/2 = 2000 × 0.8/2 = 800 m है। 1600 m का मान यह भूल जाने से आता है कि t₀ द्विमार्गी समय है, और यही प्रचलित भूल है। दो बार आधा करने व वेग को समय से भाग देने का पथ की ज्यामिति में कोई आधार नहीं है।

  15. भूकंपीय अपवर्तन सर्वेक्षण में ऊपरी परत का v₁ = 600 m/s और निचली परत का v₂ = 1000 m/s है। प्रथम-आगमन रेखाएँ x_c = 80 m दूरी पर मिलती हैं। ऊपरी परत की मोटाई z हेतु x_c = 2z √((v₂ + v₁)/(v₂ − v₁)) लीजिए। मोटाई, m में, ____ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 20

    अनुपात (v₂ + v₁)/(v₂ − v₁) = 1600/400 = 4 है, जिसका वर्गमूल 2 है। अतः x_c = 2z × 2 = 4z और z = 80/4 = 20 m। योग व अंतर के अनुपात के स्थान पर v₂/v₁ लेने पर गलत गुणक आता है, और x_c को 2z मान लेने पर 40 m मिलता।

  16. भूकंपीय परावर्तन व अपवर्तन के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. समतल परावर्तक की गहराई गुणनफल v t₀ है, जहाँ t₀ द्विमार्गी यात्रा-काल है
    2. अपवर्तन सर्वेक्षण उस परत का पता नहीं लगा सकता जिसका वेग उसके ऊपर की परत से कम हो
    3. सामान्य-आपतन परावर्तन गुणांक ध्वनिक प्रतिबाधा ρv की विषमता पर निर्भर करता है
    4. अंतरापृष्ठ के साथ शीर्ष-तरंग तब बनती है जब निचली परत अपने ऊपर की परत से धीमी हो
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — अपवर्तन सर्वेक्षण उस परत का पता नहीं लगा सकता जिसका वेग उसके ऊपर की परत से कम हो; C — सामान्य-आपतन परावर्तन गुणांक ध्वनिक प्रतिबाधा ρv की विषमता पर निर्भर करता है

    शीर्ष-तरंग के लिए v₂ > v₁ चाहिए, अतः धीमी परत कुछ नहीं लौटाती और छिपी रहती है, और R = (Z₂ − Z₁)/(Z₂ + Z₁) प्रतिबाधा-विषमता पर निर्भर है। परावर्तक की गहराई v t₀/2 है, क्योंकि t₀ में नीचे व ऊपर का पथ सम्मिलित है। निचली परत धीमी हो तो शीर्ष-तरंग नहीं बनती।

  17. एक ग्रेनाइट पर भू-गामा-किरण स्पेक्ट्रममापी eK व eTh रासायनिक विश्लेषण के अनुरूप पढ़ता है, पर eU रासायनिक विश्लेषण से मिली यूरेनियम-मात्रा से स्पष्टतः कम है। सबसे संभावित व्याख्या कौन-सी है?

    1. मोटी मृदा व नमी ने गामा-किरणें अवशोषित कर ली हैं, क्योंकि वे केवल कुछ दसियों सेंटीमीटर भेदती हैं
    2. यूरेनियम श्रेणी क्षणिक साम्य में है, इसलिए Bi-214 की सक्रियता सदैव U-238 से कम रहती है
    3. अपक्षय ने U-238 का क्षय-स्थिरांक बढ़ा दिया है, इसलिए नाभिक कम गामा-किरणें देता है
    4. रेडॉन चट्टान से निकल गई है, इसलिए गिना जाने वाला जनित Bi-214 अपनी साम्य-मात्रा से कम है
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — रेडॉन चट्टान से निकल गई है, इसलिए गिना जाने वाला जनित Bi-214 अपनी साम्य-मात्रा से कम है

    eU का अनुमान दीर्घकालिक साम्य मानकर Bi-214 की गामा-किरणों से लगाया जाता है। यदि रेडॉन (Rn-222, गैस) निकल जाए, तो श्रृंखला में उसके बाद आने वाला Bi-214 घट जाता है और eU यूरेनियम को कम आँकता है। मृदा या नमी द्वारा अवशोषण eK व eTh को भी घटाता, जिसे प्रश्न अस्वीकार करता है; यूरेनियम श्रेणी दीर्घकालिक साम्य में है, क्षणिक में नहीं; और अपक्षय से क्षय-स्थिरांक नहीं बदलते।

  18. कौन-सी भूमि-स्थिति भू-भेदी रडार की भेदन-गहराई को सर्वाधिक सीमित करती है?

    1. अत्यंत कम विद्युत चालकता व अल्प नमी वाली शुष्क, स्वच्छ रेत की मोटी परत
    2. चालक भूमि, जैसे गीली मृत्तिका या खारी मृदा, जो रडार-तरंगों को प्रबलता से क्षीण करती है
    3. निम्नतर आवृत्ति के एंटीना का उपयोग, जो अधिक लंबी तरंगदैर्घ्य व स्थूलतर विभेदन देता है
    4. बहुत कम दरारों या मृत्तिका-भरी संधियों वाले ठोस प्रतिरोधी ग्रेनाइट में गहरा भौम जलस्तर
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — चालक भूमि, जैसे गीली मृत्तिका या खारी मृदा, जो रडार-तरंगों को प्रबलता से क्षीण करती है

    रडार-तरंगें चालन-धाराओं से क्षीण होती हैं, अतः चालक भूमि, जैसे गीली मृत्तिका या खारी मृदा, उन्हें थोड़ी दूरी में रोक देती है। शुष्क रेत व प्रतिरोधी ग्रेनाइट GPR के सर्वोत्तम माध्यमों में हैं, और निम्नतर आवृत्ति अधिक गहराई तक भेदती है, विभेदन की कीमत पर।