भूविद्युत् : पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील किंवा त्यालगतच्या थरातून किंवा पृथ्वीच्या अंतरंगातून काही परिस्थितीत विद्युत् प्रवाह वाहताना आढळतात. जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल यांच्या विद्युत् चुंबकीय नियमाप्रमाणे [⟶ मॅक्सवेल विद्युत् चुंबकीय समीकरणे] विद्युत् प्रवाह वाहू लागला की, त्यामुळे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते. या कारणाकरिता हा आविष्कार शुद्ध विद्युत् स्वरूपात असा राहू शकत नसल्यामुळे त्यास ‘विद्युत् चुंबकीय’ ही संज्ञा देणे जास्त अनुरूप होईल. आविष्काराच्या स्वरूपाप्रमाणे याचे नैसर्गिक, कृत्रिम, स्थानिक व जागतिक असे वर्गीकरण करता येते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर धावणाऱ्या विद्युत् आगगाड्या, ग्रामीण भागात ठिकठिकाणी विजेवर चालणारे पाण्याचे पंप इत्यादींमुळे पृथ्वीवर विद्युत् प्रवाह निर्माण होतात, असे आढळते. धातवीय सल्फाइडे व ग्रॅफाइट याचे एकमेकासन्निध असे भूमिगत खनिज साठे असतील, तर त्यामुळे पृथ्वीच्या अंतर्गत विभागात विद्युत् घट निर्माण होऊन त्यामुळेही त्या विभागात विद्युत् प्रवाह निर्माण होतात. या साठ्यांतील पृथ्वीच्या विभागाची विद्युत् संवाहकता ही तेथील आर्द्रता व तेथे असणारे विशिष्ट खनिज यांमुळे उच्च दर्जाची असेल, तर हे परिणाम जस्त सुस्पष्ट होऊन त्यांचे निरीक्षण करणे पण सुलभ होते. उदा., संबंधित पृथ्वीच्या विभागात तांब्याचे धातुक (कच्च्या रूपातील धातू) द्रव्य जर उपस्थित असेल, तर तेथील स्थानिक विद्युत् संवाहकतेत पुष्कळ वाढ होऊ शकते. भूमिजलाच्या (जमिनीखालील पाण्याच्या) हालचालींमुळे सुद्धा पृथ्वीच्या अंतरंगात विद्युत् प्रवाह निर्माण होतात. जमिनीचे जे वेगवेगळे थर असतात त्यांच्या पातळ्यांमध्ये खाली किंवा वर असे फरक झाल्यामुळेही विद्युत् प्रवाहाची निर्मिती होताना दिसते. नैसर्गिक, स्थानिक स्वरूपाच्या विद्युत् प्रवाहनिर्मितीची वरील सर्व उदाहरणे आहेत.
चुंबकीय सूची ज्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे दक्षिणोत्तर दिशा घेते, त्यास पृथ्वीचे शाश्वत स्वरूपाचे प्रधान क्षेत्र असे म्हणतात. पृथ्वीच्या अंतरंगात सतत वहात असणाऱ्या विशिष्ट आकृतिबंधाच्या विद्युत् प्रवाहामुळे हे क्षेत्र निर्माण होते, असा प्रचलित सिद्धांत आहे [⟶ भूचुंबकत्व]. या क्षेत्राचे मूल्य स्थिर नसून ते ३०-३०० वर्षांच्या आवर्तकालाप्रमाणे (लागोपाठ होणाऱ्या दोन बदलांमधील कालावधीप्रमाणे) बदल दाखविते. याचा अर्थ असा होतो की, पृथ्वीच्या अंतरंगातील विद्युत् प्रवाह मूल्यामध्ये सुद्धा बदल होत असले पाहिजेत. पृथ्वीच्या पृष्ठापासून आकाशात सु. ८०-३०० किमी. अंतरावर सूर्यापासून येणाऱ्या शक्तिशाली प्रारणामुळे (तरंगरूपी उर्जेमुळे) ⇨आयनांबर तयार होते. आयनांबरामध्ये रोजच्या रोज बदल होत असतात. हे बदल पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या उपस्थितीमध्ये होत असल्यामुळे पृथ्वीच्या अंतर्गत विभागात त्यामुळे प्रवर्तित (बदलत्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे उत्पन्न होणारे) विद्युत् प्रवाह निर्माण होतात. पृथ्वीमधील विद्युत् प्रवाहांमध्ये जागतिक स्वरूपाचे बदल कसे होतात, हे वरील उदाहरणावरून लक्षात येईल. सेकंदाला २५० ते ८५० किमी. या वेगाने प्रगत होणारे प्रोटॉन कण सूर्याकडून सौरवाताच्या स्वरूपात सर्व दिशांत सतत प्रक्षेपित केले जातात. या पैकी काही भाग पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर आदळत असतो. पृथ्वीच्या प्रधान चुंबकीय क्षेत्राबरोबर या सौरवात कणांची परस्परक्रिया होऊन त्यामुळे पृथ्वीच्या अंतरंगात प्रत्यावर्ती (ज्यांचे मूल्य व दिशा दर सेकंदाला वारंवार उलटसुलट बदलते असे) विद्युत् प्रवाह निर्माण होतात. या कारणामुळेही नैसर्गिक रीत्या जागतिक स्वरूपाचे फेरबदल घडून येतात.
भूपृष्ठाखालील काही सेंटिमीटर ते काही किलोमीटर खोलीपर्यंत विद्युत् चुंबकीय मापन पद्धतीचा वापर करून तेथील भूभागाविषयी महत्त्वाची माहिती मिळविता येते. या पद्धतीमध्ये कृत्रिम रीत्या स्थानिक विद्युत् प्रवाह निर्माण केले जातात. या प्रकारच्या मापनामध्ये पुरलेल्या दोन विद्युत् अग्रांच्या द्वारे एकदिश किंवा निरनिराळ्या कंप्रतांचा (दर सेकंदास होणाऱ्या कंपनांची संख्या निरनिराळी असलेला) प्रत्यावर्ती विद्युत् वर्चस् संदेश जमिनीत सोडला जातो. दुसऱ्या ठिकाणी अशाच प्रकारे पुरलेल्या आणखी दोन विद्युत् अग्रांच्या साहाय्याने
त्यापासून मिळणारा प्रदान संदेश ग्रहण केला जातो. या मापनावरून भूमिगत विभागाची विद्युत् संवाहकता मिळविली जाते. निरनिराळ्या खडकांची विद्युत् संवाहकता निरनिराळी असते. उदा., चुनखडकाची संवाहकता सामान्यपणे इतर द्रव्यांच्या मानाने जास्त असते. त्यामुळे विद्युत् चुंबकीय मापनाद्वारे अशा खडकाचा शोध लावणे शक्य होते. प्रत्यक्षात भूपृष्ठावरील निरनिराळ्या ठिकाणी मापन करून मिळविलेल्या विद्युत् संवाहकतेच्या वितरणावरून भूमिगत विभागामध्ये असणाऱ्या खडकांविषयी अंदाज करणे शक्य होते.
प्रत्यक्ष मापनाकरिता सामान्यपणे दोन प्रकारच्या प्रायोगिक पद्धती वापरल्या जातात. एकदिश विद्युत् वर्चस् वापरले असेल, तर वर वर्णन केल्याप्रमाणे दोन पुरलेल्या विद्युत् अग्रांद्वारे विद्युत् वर्चस् आदान केले जाते.
अशाच प्रकारे पुरलेल्या आणखी एका अग्रद्वयाच्या द्वारे प्रदान विद्युत् वर्चस् मोजले जाते. या प्रयोगात अशा प्रकारे विद्युत् क्षेत्राचे मूल्य एकाच वेळी दोन ठिकाणी मोजले जाते. यावरून पृथ्वीच्या विभागाची विद्युत् संवाहकता काढता येते. दुसऱ्या पद्धतीमध्ये प्रत्यावर्ती विद्युत् वर्चसाचा वापर केलेला असतो व एकाच ठिकाणी प्रदानी विद्युत् वर्चस् व त्याच ठिकाणी मिळणारे चुंबकीय क्षेत्र यांचे मापन करून विद्युत् संवाहकता काढली जाते.
मापन करण्याच्या या दोन पद्धतींमधील वैशिष्ट्ये आ. १ व आ. २ यांवरून स्पष्ट होतील.
भूभौतिकीय समन्वेषण [⟶ खनिज पूर्वेक्षण] करण्याकरिता सामान्यपणे वापरात असलेल्या चुंबकीय पद्धतीपेक्षा वरील पद्धती निराळ्या आहेत, हे येथे स्पष्ट केले पाहिजे. कारण वर नमूद केलेल्या पहिल्या पद्धतीमध्ये पृथ्वीच्या प्रधान शाश्वत चुंबकीय क्षेत्राद्वारे पृथ्वीच्या खडकाचे जे चुंबकीकरण होते, या एकाच गोष्टीचा उपयोग केला जातो.
संदर्भ : Chapman, S. Bartels, J. Geomagnetism, 2 Vols., London, 1962.
चिपळोणकर, व. त्रिं.
“