Lub Hauv Paus Kev Tshawb Fawb thiab Kev Siv VLF Txoj Kev hauv Geophysics
Pendahuluuan
Txoj kev VLF (Zog Tsawg Kawg Nkaus) yog ib txoj kev siv hluav taws xob geophysical uas siv cov nthwv dej xov tooj cua tsawg heev (kwv yees li 15–30 kHz) los ntes cov kev hloov pauv ntawm cov khoom hluav taws xob hauv av. Tsis zoo li txoj kev tiv thaiv geoelectric uas xav tau kev txhaj tshuaj tam sim no los ntawm cov electrodes rau hauv av, txoj kev VLF feem ntau tsis ua haujlwm vim nws siv cov nthwv dej los ntawm cov xov tooj cua VLF uas muaj (feem ntau yog rau kev sib txuas lus tub rog lossis kev taug kev). Nrog rau tus cwj pwm no, VLF yog ib txoj hauv kev siv tau zoo, ceev, thiab pheej yig rau kev tshawb fawb thawj zaug ntawm ntau lub hom phiaj geological, tshwj xeeb tshaj yog cov qauv conductive xws li thaj chaw txhaum, dej puv tawg, sulfide mineralization, thiab geological paths. dej hauv av.
Tsab xov xwm no tham txog lub hauv paus theoretical ntawm VLF txoj kev, cov ntsiab cai ntsuas, cov txheej txheem txhais lus, thiab cov ntawv thov dav dav hauv kev tshawb nrhiav thiab geophysics ib puag ncig.
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Lub Hauv Paus Kev Xav ntawm Txoj Kev VLF
1. Lub tswv yim ntawm cov nthwv dej electromagnetic thiab induction
Cov teeb liab VLF yog cov nthwv dej hluav taws xob uas muaj cov khoom siv hluav taws xob (E) thiab cov khoom sib nqus (H) uas kis mus rau hauv huab cua thiab cuam tshuam nrog lub ntiaj teb nto. Thaum cov nthwv dej no ntaus lub ntiaj teb, qee lub zog kis mus ua nthwv dej saum npoo av thiab qee qhov nkag mus rau hauv av. Yog tias ib yam khoom lossis thaj chaw muaj kev coj hluav taws xob siab dua li pob zeb nyob ib puag ncig (piv txwv li, av nplaum ntub, thaj chaw muaj dej tsis zoo, cov leeg sulfide), lub teb hluav taws xob tseem ceeb yuav ua rau muaj cov hluav taws xob eddy hauv lub cev conductive.
Cov eddy currents no tsim cov teb theem ob, uas tom qab ntawd raug ntes los ntawm cov cuab yeej. Hauv lwm lo lus, VLF anomalies tshwm sim vim qhov sib txawv ntawm kev teb ntawm lub teb thawj los ntawm lub transmitter thiab lub teb theem ob uas tshwm sim hauv cov qauv hauv av.
2. Qhov chaw teb thawj zaug: VLF transmitter
Txoj kev VLF siv cov tshuab xa xov VLF muaj zog heev uas xa cov teeb liab ruaj khov ntawm qhov zaus tshwj xeeb. Hauv ntau thaj chaw, ntau lub chaw nres tsheb VLF tuaj yeem tau txais tib lub sijhawm, tab sis cov neeg teb xov tooj feem ntau xaiv cov tshuab xa xov uas:
- lub teeb liab muaj zog tshaj plaws thiab ruaj khov tshaj plaws ntawm qhov chaw soj ntsuam,
- qhov kev taw qhia ntawm lub transmitter yog raws li qhov kev taw qhia ntawm lub hom phiaj (piv txwv li, perpendicular rau qhov kev taw qhia ntawm qhov txhaum uas tab tom nrhiav),
- qhov zaus thiab cov xwm txheej sib kis tau txaus.
Vim nws siv ib qho chaw sab nraud, txoj kev no tsis tas yuav muaj lub tshuab hluav taws xob lossis lub tshuab xa xov hauv daim teb, ua rau kev soj ntsuam zoo heev.
3. Cov yam tseem ceeb: kev coj ua thiab qhov tob nkag mus
Qhov kev teb VLF raug cuam tshuam los ntawm qhov hluav taws xob conductivity (σ) ntawm qhov nruab nrab. Lub tswv yim siv ntau zaus los kwv yees seb nthwv dej tuaj yeem "nkag mus" deb npaum li cas yog qhov tob ntawm daim tawv nqaij (δ), uas yog qhov tob uas qhov amplitude ntawm lub teb poob rau kwv yees li 1 / e ntawm nws qhov nqi ntawm qhov chaw. Hais yooj yim:
- Kev nkag mus nce ntxiv thaum lub resistivity siab (conductivity qis).
- Kev nkag mus txo qis thaum conductivity siab, vim tias thaj chaw sai sai damped.
Nrog VLF zaus (~kHz), txoj kev no feem ntau yog rhiab heev rau qhov tob ntiav mus rau nruab nrab (kaum tawm meters, tej zaum ntau dua nyob ntawm cov xwm txheej geological). Yog li ntawd, VLF yog qhov tsim nyog heev rau kev kos duab cov qauv ntiav xws li thaj chaw tawg thiab qhov tawg.
4. Cov khoom teb thiab polarization
Hauv kev xyaum VLF, qhov kev ntsuas thawj zaug yog qhov sib txawv ntawm lub zog sib nqus (lossis lub zog sib nqus) raws li cuam tshuam los ntawm cov qauv conductive. Thaum lub zog sib nqus thawj zaug cuam tshuam rau tus neeg coj hluav taws xob ntev (piv txwv li, thaj chaw ua txhaum), lub zog sib nqus thib ob raug tsim los ntawm cov khoom uas ua rau muaj kev hloov pauv hauv:
- lub kaum sab xis ntawm lub qhov (lub kaum sab xis ntawm lub qhov av),
- cov khoom hauv theem (tiag tiag) thiab quadrature (xav txog) ntawm lub teeb liab.
Qhov khoom siv hauv theem muaj feem cuam tshuam nrog qhov teb zoo thiab ncaj qha ntawm tus neeg coj, thaum quadrature feem ntau muaj feem cuam tshuam nrog cov teebmeem theem thiab cov khoom ntawm tus neeg coj/av nplaum nrog rau geometry thiab qhov tob.
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Cov Ntsiab Cai Ntsuas Thaj Chaw
1. Cov txheej txheem soj ntsuam
Cov kev soj ntsuam VLF yog ua los ntawm kev taug kev raws txoj kev ntsuas (profile) ntawm qhov sib nrug tshwj xeeb (piv txwv li, 5–20 m). Tus neeg teb xov tooj taw tes rau lub cuab yeej mus rau lub transmitter xaiv thiab tom qab ntawd sau cov VLF parameters ntawm txhua qhov chaw nres tsheb. Cov kws kho mob feem ntau ua ntau qhov kev hla sib luag los tsim daim ntawv qhia ob-seem anomaly.
Tus yuam sij rau geometry hauv VLF yog: qhov pom tseeb tshaj plaws tshwm sim thaum lub hom phiaj txoj kev thiab kev taw qhia sib tshuam nrog qhov kev taw qhia ntawm thaj chaw tseem ceeb. Cov hom phiaj hluav taws xob ntev uas taw qhia ze li ntawm qhov sib luag ntawm lub transmitter feem ntau tsim cov lus teb tsis muaj zog.
2. Cov ntaub ntawv tseem ceeb: nyob rau hauv-theem thiab quadrature
Cov cuab yeej VLF niaj hnub no feem ntau tsim ob txoj kev tseem ceeb:
– Nyob rau hauv theem (% lossis degrees): teb nyob rau hauv theem nrog lub tshav pob thawj zaug.
- Quadrature (% lossis degrees): 90 ° theem sib txawv teb.
Ob txoj kev no tseem ceeb vim tias:
- Hauv-theem feem ntau yog qhov tseem ceeb rau cov neeg coj zoo thiab ntiav.
- Quadrature feem ntau nce ntxiv rau cov neeg hlau tsis muaj zog, cov neeg hlau tob dua, lossis hauv cov xov xwm uas ua rau muaj kev cuam tshuam ntawm kev tawg / theem lag.
3. Cov ntaub ntawv ua: Fraser thiab Karous-Hjelt lim
Cov ntaub ntawv VLF nyoos feem ntau nyuaj nyeem vim nws cov kev hloov me me, suab nrov. Ob txoj kev ua haujlwm nrov yog:
- Fraser Lim
Hloov cov ntaub ntawv hauv theem mus rau hauv daim ntawv uas txhais tau ntau dua los ntawm kev qhia txog kev hloov pauv gradient. Qhov tshwm sim feem ntau yog ib txoj kab nrog cov ncov sib raug rau cov chaw ntawm tus neeg coj.
– Karous–Hjelt Filter
Tsim kom muaj qhov tam sim no density pseudo-section kom pom qhov chaw sib piv thiab qhov tob ntawm cov neeg coj. Txawm hais tias tsis yog "qhov tseeb" inversion zoo li niaj hnub ERT lossis EM, cov lim dej no pab txhawb kev txhais lus sai, tshwj xeeb tshaj yog rau cov qauv linear.
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Kev Txhais Lus ntawm VLF Anomalies
1. Cov yam ntxwv dav dav ntawm cov neeg tsav tsheb tsis zoo
Cov kab hluav taws xob xws li thaj chaw ua txhaum feem ntau ua rau muaj cov qauv hauv qab no:
- kev hloov pauv ntawm lub cim (kev hla xoom) hauv theem,
- cov peaks/concavities symmetrical lossis asymmetrical nyob ntawm qhov nqes hav thiab qhov tob;
- cov lus teb quadrature uas pab txiav txim siab seb qhov anomaly yog vim tus neeg coj ua tiag tiag lossis tsuas yog qhov cuam tshuam ntawm topographic / heterogeneity.
Feem ntau, cov teeb meem loj heev qhia tias:
- kev coj ua hluav taws xob siab (piv txwv li sulfide mineralization lossis av nplaum ntub),
- tus neeg xyuas pib qis,
- Kev taw qhia "zoo tagnrho" ntawm tus neeg coj mus rau qhov kev taw qhia ntawm lub transmitter.
2. Kev tsis meej pem thiab kev txwv
Txoj kev VLF muaj cov kev txwv uas yuav tsum nkag siab:
- Kev vam khom ntawm lub transmitter: qhov zoo ntawm cov ntaub ntawv nyob ntawm lub zog ntawm lub teeb liab thiab kev cuam tshuam ntawm kev sib kis.
– Kev cuam tshuam rau suab nrov ntawm kab lis kev cai: cov xov hluav taws xob, cov laj kab hlau, cov kav dej, cov ntaiv, thiab lwm yam khoom siv hauv paus tuaj yeem tsim cov teeb meem cuav.
- Kev txhais lus tsis sib xws: qhov tsis zoo tuaj yeem tshwm sim los ntawm ntau yam kev sib xyaw ua ke ntawm qhov tob, qhov nqes hav, thiab kev coj hluav taws xob.
– Qhov tob tsawg: feem ntau zoo rau cov hom phiaj tsis tob-nruab nrab; rau cov hom phiaj tob dua lwm yam EM lossis geoelectric txoj kev yog qhov yuav tsum tau ua.
Yog li ntawd, VLF yog qhov zoo tagnrho ua qhov kev lees paub thawj zaug lossis kev kos duab uas tom qab ntawd lees paub los ntawm lwm txoj hauv kev xws li 2D resistivity / ERT, IP, sib nqus, lossis drilling.
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Kev Siv Txoj Kev VLF Hauv Geophysics
1. Kev kos duab ntawm thaj chaw ua txhaum thiab thaj chaw tawg
Feem ntau siv VLF yog nrhiav pom cov cheeb tsam uas muaj hluav taws xob vim dej, av nplaum, lossis kev hloov pauv. Piv txwv li, hauv kev tshawb nrhiav geothermal, qhov tsis ua haujlwm thiab qhov tawg ua haujlwm ua cov kua dej; VLF pab kom sai sai kos cov kev no ntawm qhov chaw.
2. Kev tshawb nrhiav dej hauv av
Hauv hydrogeophysics, VLF siv los nrhiav:
- pob zeb tawg hauv cov pob zeb tawv (cov dej khov hauv av),
- cov kab mob lithologic uas ntes dej,
- thaj chaw uas muaj huab cua ntau dua uas muaj dej ntau dua thiab muaj hluav taws xob ntau dua.
Txoj kev no feem ntau siv los txiav txim siab qhov chaw khawb qhov dej ntau dua, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv cov pob zeb metamorphic lossis igneous.
3. Kev tshawb nrhiav cov khoom siv hauv av
VLF tuaj yeem ntes tau cov khoom siv hluav taws xob xws li cov sulfides loj heev, graphite, lossis qee qhov chaw hloov pauv. Txawm hais tias tsis yog txoj hauv kev tseem ceeb rau kev ntsuam xyuas qhov chaw khaws cia, VLF zoo rau:
- kev tshawb nrhiav cov hlab ntsha conductive,
- kev kos duab ntawm cov qauv kev ua vaj tse uas tswj cov mineralization,
- kev tshawb nrhiav sai ntawm thaj chaw loj kom txiav txim siab cov hom phiaj siab heev.
4. Kev kawm txog ib puag ncig thiab kev tsim kho av
Hauv kev tshawb fawb txog ib puag ncig, VLF pab txheeb xyuas:
- txoj kev ntws dej ntawm cov pas dej / ntug dej,
- cov av uas muaj dej ntau thiab yooj yim rau av qeeg,
- qhia txog kev ua qias tuaj ntawm cov plua plav yog tias qhov conductivity sib txawv.
VLF kuj tseem siv tau rau theem thaum ntxov ntawm kev tshawb nrhiav geotechnical ua tus mapper sai ntawm cov heterogeneities conductive ze ntawm qhov chaw.
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Xaus
Txoj kev VLF yog ib txoj kev siv hluav taws xob tsis siv neeg uas siv cov transmitters tsawg heev los ntes cov qauv hauv qab av uas ua rau muaj hluav taws xob. Nws lub hauv paus theoretical yog nyob ntawm electromagnetic induction: lub tshav pob thawj zaug ua rau muaj hluav taws xob hauv tus neeg coj hluav taws xob, ua rau muaj lub tshav pob thib ob uas ntsuas raws li kev hloov pauv hauv theem thiab quadrature. Nrog nws txoj kev soj ntsuam teb sai, tus nqi qis, thiab muaj peev xwm qhia txog cov qauv linear xws li qhov tsis zoo thiab qhov tawg, VLF muaj txiaj ntsig zoo rau kev tshawb nrhiav hauv av, kev kos duab qauv geological, kev tshawb nrhiav cov minerals, thiab kev siv ib puag ncig. Txawm li cas los xij, nws txoj kev txhais lus tsis meej thiab rhiab heev rau suab nrov ntawm kab lis kev cai, yog li cov txiaj ntsig VLF yuav tsum tau muab ua ke nrog lwm txoj hauv kev geophysical rau kev lees paub.
Yog tias koj xav tau, kuv tuaj yeem ntxiv ib ntu piv txwv ntawm VLF kev soj ntsuam ntws los ntawm kev npaj mus rau daim ntawv qhia anomaly, lossis tsim cov qauv ntawv tshawb fawb tiav nrog cov lus hais txheem.
