Ka Hoʻomaopopo Kumu o ke ʻAno Kū'ē Electromagnetic
ʻO ke ʻano hana pale electromagnetic kahi ala geophysical i hoʻohana nui ʻia e noiʻi i nā kūlana o lalo o ka ʻilikai me ka ʻole o ka pono e ʻeli. Hana kēia ʻano hana ma ka hoʻohana ʻana i ka pane o ka pōhaku a lepo paha i ka ikehu uila a me nā kahua electromagnetic. I ka hana maoli, he mea pono loa kēia ʻano hana no nā pono like ʻole, e like me ka ʻimi ʻana i ka wai honua, nā noiʻi mineral, nā haʻawina haumia kaiapuni, a me ka hoʻoholo ʻana i nā ʻano geological ʻenekinia no nā papahana ʻoihana. No ka hoʻomaopopo pono ʻana i kēia ʻano hana, he mea nui e hoʻomaopopo i nā manaʻo kumu o ka pale ʻana, ka pilina ma waena o ke au uila a me nā mea o lalo o ka ʻilikai, a pehea e hana ʻia ai nā ana ma ke kahua.
ʻO ke kumumanaʻo o ke kū'ē kiko'ī a me ka hoʻokele
ʻO ke kū'ē'ē (resistivity) ke ana o ka ikaika o kahi mea e pale ai i ke kahe o ke au uila. Hoʻohālikelike pinepine ʻia ka kū'ē'ē e ρ (rho) a he mau anakahi o ohm-mika (Ωm). ʻO kona kū'ē'ē ʻana he conductivity (σ), e hōʻike ana i ka hiki o kahi mea ke alakaʻi i ka uila, me nā anakahi o siemens no ka mika (S/m). I ka ʻōlelo maʻalahi, ʻo nā mea me ke kū'ē'ē kiʻekiʻe e paʻakikī ke alakaʻi i ke au uila (no ka laʻana, ka pōhaku igneous maloʻo), ʻoiai ʻo nā mea me ke kū'ē'ē haʻahaʻa e maʻalahi ke alakaʻi i ke au uila (no ka laʻana, ka lepo i hoʻopiha ʻia me ka wai paʻakai).
Ma ke ʻano honua, ʻaʻole wale ke ʻano o ka pōhaku i hoʻoholo ʻia ai ka resistivity, akā, ma muli hoʻi o ka porosity, ka nui o ka wai, ka pae saturation, ka paʻakai o ka wai pore, ka mahana, a me ka nui o nā minelala conductive (e like me ka graphite a i ʻole sulfides). No ka mea, he nui nā kumu e hoʻopilikia i nā waiwai resistivity, pono e noʻonoʻo mau i nā kūlana honua kūloko ka wehewehe ʻana i ka ʻikepili.
Ke ʻAno Kū'ē Uila Maʻamau
Hoʻohana pinepine ʻia ka huaʻōlelo "electromagnetic resistivity" e pili ana i nā ʻano hana electromagnetic e manaʻo hope loa e hōʻemi i nā ʻokoʻa o ka resistivity subsurface. ʻO ke kumu nui kēia: ke loli kahi kahua electromagnetic i ka hala ʻana o ka manawa, hoʻoulu ia i nā au uila i loko o ka lepo (nā au eddy). A laila hana kēia mau au eddy i kahi kahua magnetic lua e hiki ke ana ʻia e nā mea hana. No ka mea, ʻo ka ikaika o ke au i hoʻokomo ʻia e pili ana i ka conductivity (a i ʻole resistivity) o ka medium, hiki ke hoʻohana ʻia ka pane i hoʻopaʻa ʻia e kuhi i nā waiwai uila o ka subsurface.
ʻAʻole e like me ke ʻano geoelectric resistivity DC, kahi e hoʻokomo pololei ai i ke au ma o nā electrodes, hoʻohana ke ʻano electromagnetic i ka induction electromagnetic—ʻo ka maʻamau me ka ʻole o ka pili pololei me ka honua (a i ʻole me ka pili liʻiliʻi). He pōmaikaʻi nui kēia i ka wā e ana ana i nā wahi pōhaku, nā wahi i hoʻopaʻa ʻia, a i ʻole nā wahi kahi i paʻakikī ai ke kau ʻana o ka electrode.
Kumumanaʻo o ka Hoʻokomo Uila
Hoʻokumu ʻia ka hoʻokomo electromagnetic ma ke kānāwai o Faraday, kahi e ʻōlelo nei ʻo ka loli ʻana o ka flux magnetic e hana i kahi ikaika electromotive (EMF), a laila e hoʻopuka i kahi au uila. I nā anamanaʻo EM, loaʻa i nā mea hana kahi mea hoʻoili e hoʻopuka i kahi kahua magnetic mua. Hoʻokomo kēia kahua mua i ka lepo, e hana ana i kahi au i hoʻokomo ʻia. A laila hana ke au i hoʻokomo ʻia i kahi kahua magnetic lua i ʻike ʻia e kahi mea hoʻokipa.
Hiki i ka mea loaʻa ke ana i ka amplitude kahua, ka pae (ka neʻe ʻana o ka pae ma waena o nā hōʻailona mua a me ka lua), a i ʻole nā mea ʻelua. A laila hana ʻia kēia ʻike amplitude a me ka pae i nā palena e like me ka conductivity apparent a i ʻole ka resistivity apparent. Ua kapa ʻia kēia mau waiwai he "apparent" no ka mea ke hōʻike nei lākou i nā awelika i hoʻohui ʻia ma waena o ka nui o lalo o ka honua, i hoʻohuli ʻia e ka hohonu o ke komo ʻana o ka hōʻailona, ma mua o kahi waiwai maʻemaʻe ma kahi kiko hoʻokahi.
Ka Hohonu o ke Komo ʻana a me ka Hohonu o ka ʻIli
ʻO kekahi manaʻo koʻikoʻi i nā ʻano electromagnetic ka hohonu o ke komo ʻana o ka hōʻailona, i kapa pinepine ʻia ʻo "ka hohonu o ka ʻili." ʻO ka hohonu o ka ʻili ka hohonu hiʻohiʻona kahi e emi nui ai ka amplitude o kahi nalu electromagnetic (maʻamau ma kahi o 37% o kona waiwai mua). Hoʻopili ʻia ka hohonu o ka ʻili e ka resistivity o ka medium, ke alapine hōʻailona, a me ka permeability magnetic.
Ma ke ʻano maikaʻi, ʻoi aku ka hohonu o ke komo ʻana o nā alapine haʻahaʻa, ʻoiai ʻoi aku ka maʻalahi o nā alapine kiʻekiʻe i nā papa pāpaʻu. Pēlā nō, ʻae kahi medium resistive i ke komo hohonu ma mua o kahi medium conductive. No laila, ʻo ke koho alapine i nā ana EM he hoʻolālā koʻikoʻi ia e hōʻoia i hiki ke ʻike ʻia nā pahuhopu—e like me nā aquifers, nā ʻāpana i hoʻopilikia ʻia e ka wā, a i ʻole nā kino mineral—ma nā hohonu kūpono.
Nā ʻAno Maʻamau o nā Hana Electromagnetic
Aia kekahi mau ʻohana o nā ʻano hana electromagnetic i hoʻohana ʻia i nā noiʻi resistivity subsurface:
1. Alapine (Frequency Domain Electromagnetic)
Hoʻohana kēia ʻano hana i nā hōʻailona sinusoidal ma hoʻokahi a ʻoi aku paha mau alapine (frequency). Hoʻohana pinepine ʻia nā mea hana FDEM no ka palapala wikiwiki ʻana o ka conductivity papau, no ka laʻana, i nā haʻawina haumia, palapala ʻāina lepo, a i ʻole nā ana ʻana mahiʻai. ʻO ka ʻikepili FDEM maʻamau e komo pū me nā ʻāpana in-phase a me quadrature e pili ana i nā waiwai conductive a me magnetic o ka medium.
2. Manawa Domain Electromagnetic (TDEM)
Hoʻohana kēia ʻano hana i kahi pulse au i ka mea hoʻoili a laila nānā i ka palaho o ke kahua lua ma hope o ka pio ʻana o ka mea hoʻoili. Pili ka ʻike manawa palaho i ka hoʻokaʻawale resistivity me ka hohonu. He kūpono ʻo TDEM no ka ʻimi hohonu ma mua o FDEM, e like me ka ʻimi hohonu ʻana i ka wai honua a i ʻole nā noiʻi geothermal.
3. Magnetotelluric (MT)
Hoʻohana ʻo MT i nā kumu kūlohelohe o nā ʻokoʻa o ke kahua electromagnetic mai ka lewa a me nā pilina o ka lā ma waena o ka honua. He mana kēia ʻano hana no ke aʻo ʻana i ke ʻano o ka ʻili o ka Honua ma nā hohonu nui, e hoʻohana pinepine ʻia ai i ka ʻimi ʻana i ka geothermal a me nā haʻawina tectonic. ʻAe nā ʻokoʻa alapine kūlohelohe i ka hoʻonā ʻana mai ka papau a i ka hohonu loa.
ʻOiai ʻokoʻa nā ʻano hana ʻekolu ma ke ʻano o nā kumu a me nā ʻano ana, like nō ka pahuhopu nui: e loaʻa i kahi kumu hoʻohālike resistivity ma lalo o ka ʻilikai.
Nā Pae Anamanaʻo: Mai ka Loaʻa a i ka Wehewehena
ʻO ka maʻamau, pili nā anamanaʻo resistivity electromagnetic i kekahi mau pae. ʻO ka mea mua ka hoʻolālā: ke hoʻoholo ʻana i nā pahuhopu, nā hohonu o ka pahuhopu, a me nā kūlana o ke kahua, a me ke koho ʻana i nā ʻano hana kūpono a me nā hoʻonohonoho mea hana. ʻO ka lua ka loaʻa ʻana o ka ʻikepili ma ke kahua me ka hoʻohana ʻana i kahi kiko kikoʻī a i ʻole ke ʻano o ke ala. I kēia pae, he mea nui ka kaohi maikaʻi, e like me ke ana hou ʻana, ka ʻike ʻana i nā haunaele moʻomeheu (nā laina uila, nā pā, nā paipu metala), a me nā hoʻoponopono kūlana.
ʻO ke kahua aʻe, ʻo ia ka hana ʻikepili, e komo pū ana me ka wehe ʻana i ka walaʻau, ka hoʻoponopono ʻana i ka drift, ka hoʻololi ʻana i ka ʻikepili i nā pseudo-parameters, a me ka hana ʻāpana kea a i ʻole ka palapala ʻāina. A laila, hana ʻia ka inversion e hoʻololi i ka ʻikepili ana i loko o kahi kumu hoʻohālike resistivity subsurface e kūlike me ka ʻikepili. ʻO ka inversion maʻamau e hana i kahi kumu hoʻohālike 1D (vertical), 2D (cross-sectional), a i ʻole 3D (volume), ma muli o ka helu o nā pass a me ka paʻakikī o ka pahuhopu.
ʻAʻole pono e kū hoʻokahi ka wehewehe hope loa. E ʻoi aku ka nui o ke ʻano o ke kumu hoʻohālike resistivity ke hui pū ʻia me nā ʻikepili kākoʻo e like me ka geology o ka ʻili, ka ʻikepili wili, nā ana geochemical, a i ʻole nā ʻano geophysical ʻē aʻe (e.g., seismic a i ʻole gravity). Hiki i ka resistivity kiʻekiʻe ke hōʻike i ka pōhaku paʻakikī maloʻo, akā hiki nō hoʻi ke hōʻike i ke one maloʻo; hiki i ka resistivity haʻahaʻa ke hōʻike i ka lepo, ka wai paʻakai, a i ʻole ka mineralization kikoʻī. ʻO ke ʻano geological e hoʻoholo i kona manaʻo maoli.
Nā Pōmaikaʻi a me nā Palena
ʻO nā pono o ke ʻano resistivity electromagnetic e komo pū me ka wikiwiki o ka ana ʻana, ka hiki ke hana me ka ʻole o ka hoʻopili ʻana i ka electrode, a me ka ʻike maikaʻi i nā loli o ka conductivity i hoʻokumu ʻia e nā wai a i ʻole nā minelala conductive. He kūpono hoʻi kēia ʻano hana no ka palapala ʻāina ʻana i nā wahi nui.
Eia nō naʻe, aia nā palena e pono e hoʻomaopopo ʻia. ʻO ka mea mua, hiki ke hoʻopilikia ʻia ka ʻikepili EM e nā ʻōnaehana kanaka e like me nā laina mana, nā alahao, nā kaʻa, a me nā hale hao. ʻO ka lua, hiki ke maopopo ʻole ka wehewehe ʻana inā ʻaʻole kākoʻo ʻia e ka ʻike honua. ʻO ke kolu, i loko o nā pāpaho alakaʻi kiʻekiʻe, ua kaupalena ʻia ka hohonu o ke komo ʻana, e paʻakikī ai ka ʻike ʻana i nā pahuhopu hohonu. No laila, ʻo ke koho ʻana i ke ʻano hana, ka hoʻolālā anamanaʻo, a me ka hoʻohui ʻikepili ke kī i ka holomua.
Pani
ʻO ka ʻike kumu o nā ʻano hana resistivity electromagnetic e pili ana i nā manaʻo o ka resistivity a me ka induction electromagnetic. Ma ka nānā ʻana i ka pane o ke kahua lua ma muli o nā au i hoʻokomo ʻia i loko o ka subsurface, hiki iā mākou ke kuhi i nā ʻano resistivity e pili ana i ka lithology, ka nui o ka wai, a me ke ʻano geological. Hāʻawi nā ʻano hana like ʻole—FDEM, TDEM, a me MT—i ka maʻalahi mai nā noiʻi pāpaʻu a hohonu loa. ʻOiai nā pilikia e like me ka walaʻau moʻomeheu a me ka maopopo ʻole o ka wehewehe ʻana, he mau mea hana koʻikoʻi kēia mau ʻano hana i ka geophysics i hoʻopili ʻia ma muli o ko lākou hiki ke palapala ʻāina i ka subsurface me ka wikiwiki, ʻaʻole luku, a me ka ʻike. Ke hoʻolālā pono ʻia a wehewehe ʻia, hiki i nā ʻano hana resistivity electromagnetic ke hāʻawi i nā haʻawina koʻikoʻi i ka ʻimi ʻana i nā kumuwaiwai, ka hoʻēmi ʻana i ke kaiapuni, a me ka hoʻolālā hoʻomohala.
