Cov Ntsiab Cai Tseem Ceeb thiab Kev Siv TDEM Txoj Kev hauv Geophysics
Txoj kev siv Time Domain Electromagnetic (TDEM) yog ib txoj kev siv dav dav hauv electromagnetic geophysical rau kev tshawb nrhiav cov qauv hauv av raws li qhov sib txawv ntawm cov khoom siv hluav taws xob ntawm cov ntaub ntawv, tshwj xeeb tshaj yog resistivity (lossis nws qhov rov qab, conductivity). TDEM yog ib txoj kev tsis cuam tshuam, ceev ceev, thiab ua haujlwm tau zoo rau ntau lub hom phiaj xws li kev tshawb nrhiav hauv av mus rau kev tshawb nrhiav cov zaub mov thiab kev kos duab kev ua qias tuaj. Tsab xov xwm no tham txog cov ntsiab cai yooj yim ntawm TDEM, cov khoom siv hauv lub cev, nws ua haujlwm li cas, kev txhais cov ntaub ntawv, qhov zoo thiab qhov txwv, thiab nws cov ntawv thov hauv geophysics.
1. Keeb kwm thiab cov ntsiab lus yooj yim
Hauv geophysics, pob zeb resistivity yog cuam tshuam los ntawm ntau yam, xws li cov dej hauv cov dej, salinity, porosity, hom minerals, kub, thiab qib kev hloov pauv. Cov ntaub ntawv porous uas muaj dej ntsev feem ntau yog conductive dua (resistivity qis), thaum cov pob zeb qhuav loj heev feem ntau yog resistive dua.
Txoj kev TDEM siv lub ntiaj teb txoj kev teb rau lub zog hluav taws xob uas hloov pauv raws sijhawm. Tsis zoo li txoj kev siv zaus-domain electromagnetic (FDEM), uas siv cov nthwv dej sinusoidal ntawm cov zaus tshwj xeeb, TDEM siv lub zog hluav taws xob uas qhib thiab kaw (pulsed lossis stepped-off). Tom qab lub zog hluav taws xob raug kaw, lub zog hluav taws xob thawj zaug yuav tawg, tsim cov zog hluav taws xob uas raug tsim tawm hauv qab nto. Qhov kev puas tsuaj ntawm cov zog hluav taws xob uas raug tsim tawm no raug kaw cia rau lub sijhawm tshwj xeeb, uas tso cai rau cov ntaub ntawv tob kom tau txais los ntawm qhov teeb liab hloov pauv li cas raws sijhawm.
2. Cov ntsiab cai ntawm TDEM physics: induction thiab eddy currents
Thaum ib qho hluav taws xob ntws los ntawm lub voj voog transmitter, ib lub teb magnetic thawj zaug raug tsim. Thaum qhov hluav taws xob raug nres sai sai (step-off), qhov kev hloov pauv magnetic no tsim ib lub zog electromotive raws li Faraday txoj cai. Yog li ntawd, cov hluav taws xob eddy tsim nyob rau hauv qab ntawm qhov chaw, uas kis mus thiab tom qab ntawd lwj vim yog qhov tsis kam ntawm qhov nruab nrab.
Ib qho tseem ceeb ntawm TDEM yog qhov kev sib raug zoo ntawm lub sijhawm thiab qhov tob:
- Lub sijhawm thaum ntxov: qhov kev teb yog qhov rhiab heev rau cov txheej tsis tob vim tias cov dej ntws eddy tseem nyob ze ntawm qhov chaw.
- Lub sijhawm lig: qhov kev teb sawv cev rau qhov tob dua vim tias cov dej ntws eddy tau "nchuav" mus rau hauv qab thiab qaug zog.
Zoo, ib qho nruab nrab conductive ntau dua yuav tsim cov teeb liab qeeb qeeb (kev lwj ntev dua), thaum ib qho nruab nrab resistive feem ntau ua rau pom kev lwj sai dua.
3. Cov khoom siv ntawm lub kaw lus thiab kev teeb tsa kev soj ntsuam
Feem ntau, lub kaw lus TDEM muaj cov hauv qab no:
1. Lub tshuab xa hluav taws xob: ib qho chaw tam sim no uas ntws cov pulses tam sim no hauv lub voj voog / kauj.
2. Lub voj voog xa xov: ib txoj hlua khi hla qhov chaw (tuaj yeem ua plaub fab, voj voog, lossis lwm yam kev teeb tsa).
3. Tus Txais: ib lub cuab yeej rau kev kaw cov hluav taws xob uas raug hluav taws xob dhau sijhawm.
4. Lub kauj txais: tuaj yeem muab tso rau hauv nruab nrab ntawm lub voj (lub voj nruab nrab) lossis sib cais (lub voj offset).
5. Chav tswj thiab lub tshuab sau cov ntaub ntawv: khaws cov kab hluav taws xob poob qis piv rau lub sijhawm (kev teb ib ntus).
Cov kev teeb tsa kev soj ntsuam nrov:
- Lub voj voog nruab nrab: tus txais nyob hauv nruab nrab ntawm lub voj voog xa tawm; zoo rau 1D suab thiab teb ruaj khov.
- Lub voj voog sib xws: tus txais thiab tus xa tawm yog tib yam; siv tau, tab sis yuav tsum tau tswj hwm cov teebmeem sib txuas thiab kev teb thawj zaug.
- Lub voj voog Offset: lub receiver raug tso rau ntawm qhov deb ntawm lub voj voog; pab nrog kev daws teeb meem sab thiab cov hom phiaj tshwj xeeb.
Qhov kev xaiv ntawm qhov loj ntawm lub voj voog thiab lub zog tam sim no cuam tshuam rau qhov tob ntawm kev nkag mus: cov voj voog loj dua thiab cov dej ntws siab dua feem ntau ua rau muaj peev xwm "pom" tob dua, tab sis xav tau kev thauj mus los ntau dua.
4. Kev nrhiav cov ntaub ntawv: lub sijhawm qhib thiab txo suab nrov
Cov ntaub ntawv TDEM raug kaw cia rau hauv cov sijhawm sib cais, piv txwv li, los ntawm microseconds mus rau milliseconds (lossis ntev dua) tom qab qhov tam sim no raug kaw. Cov qhov rais thaum ntxov ntes cov lus teb tsis tob, thaum cov qhov rais lig ntes tau qhov tob dua.
Cov kev sib tw hauv TDEM suav nrog:
– Suab nrov ntawm kab lis kev cai: cov xov hluav taws xob, cov laj kab, cov tsheb, thiab cov khoom siv hlau.
– Kev sib txuas hluav taws xob: los ntawm cov khoom hlau ze ntawm lub receiver lossis transmitter.
- IP (Induced Polarization) cuam tshuam rau qee cov ntaub ntawv uas tuaj yeem hloov pauv daim ntawv lwj.
- Kev hloov pauv ntawm cov cuab yeej thiab kev hloov pauv tam sim no: yuav tsum tau kho thiab teeb tsa.
Yuav kom txhim kho cov ntaub ntawv zoo, kev siv stacking (pulse repetition thiab signal smoothing) los txo cov suab nrov random. Tsis tas li ntawd, kev xaiv qhov chaw ntsuas thiab kev taw qhia voj voog feem ntau yog cov yam tseem ceeb hauv kev ua tiav ntawm kev soj ntsuam.
5. Kev txhais cov ntaub ntawv thiab kev hloov pauv
TDEM cov zis feem ntau yog ib qho nkhaus ntawm kev ntxhov siab piv rau lub sijhawm. Yuav kom txhais tau tias yog tus qauv hauv av, cov ntaub ntawv raug ua tiav thiab tig mus rau hauv cov qauv resistivity.
Cov kev txhais lus uas siv ntau:
– 1D qauv (kev soj ntsuam): xav tias muaj cov txheej kab rov tav; tsim nyog rau kev tshawb nrhiav yooj yim stratigraphic, cov pas dej sedimentary, lossis aquifers.
- Cov qauv 2D: siv rau cov qauv ntev xws li qhov tsis ua haujlwm, ciam teb lithological, lossis kev nkag mus.
- Cov qauv 3D: tseem ceeb rau cov hom phiaj nyuaj, piv txwv li cov hlau sulfide, cov txheej txheem geothermal, lossis cov chaw nyob hauv nroog sib txawv.
TDEM inversion sim nrhiav tus qauv resistivity uas tsim cov lus teb theoretical uas zoo tshaj plaws rau cov ntaub ntawv. Vim tias qhov teeb meem tsis yog qhov tshwj xeeb, kev ua kom tsis tu ncua (txwv tsis pub qhov du ntawm tus qauv) thiab kev koom ua ke nrog lwm cov ntaub ntawv geological lossis geophysical feem ntau yog siv.
6. Cov txiaj ntsig thiab cov kev txwv ntawm txoj kev TDEM
Keunggulan
- Rhiab rau cov neeg coj hluav taws xob: zoo heev rau kev ntes cov cheeb tsam coj hluav taws xob xws li av nplaum, dej ntsev, cov sulfides loj, lossis cov kuab paug.
- Qhov tob tob zoo: tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv thaj chaw tiv taus thiab nrog cov voj loj.
- Kev daws teeb meem ntsug txaus: muaj peev xwm cais cov khaubncaws sab nraud povtseg raws li kev hloov pauv resistivity.
- Ceev heev: kev tshawb nrhiav hauv thaj teb tuaj yeem ua tau zoo rau ntau qhov chaw tshawb nrhiav.
Cov kev txwv
– Kev tsis muaj suab nrov hauv kab lis kev cai: thaj chaw hauv nroog lossis ze ntawm cov xov hluav taws xob tuaj yeem nyuaj.
– Kev txhais lus tsis meej: kev tiv taus yog cuam tshuam los ntawm ntau yam; kev tswj hwm geological yog qhov yuav tsum tau ua.
- Cov kev txwv ntawm kev daws teeb meem sab hauv 1D suab: yog tias cov qauv yog 3D heev, 1D qauv tuaj yeem ua rau yuam kev.
- Cov nyhuv ze ntawm qhov chaw: cov txheej txheej uas tsis tob thiab muaj zog heev tuaj yeem "zais" cov lus teb los ntawm qhov tob.
7. Cov ntawv thov tseem ceeb ntawm TDEM hauv geophysics
7.1 Kev tshawb nrhiav dej hauv av (hydrogeophysics)
TDEM nrov heev rau kev kos duab:
- lub thickness ntawm cov av thiab cov hauv paus ntawm cov pob zeb;
- ciam teb ntawm cov dej hauv av thiab cov dej hauv av (piv txwv li cov av nplaum uas ua rau muaj hluav taws xob),
- dej hiav txwv nkag mus rau ntawm ntug dej hiav txwv (cheeb tsam conductive vim muaj salinity siab),
- txiav txim siab qhov chaw ntawm cov qhov dej tsim khoom thiab soj ntsuam qhov muaj peev xwm ntawm cov dej hauv av.
Hauv ntau txoj kev tshawb fawb, TDEM siv ua ke nrog cov ntaub ntawv khawb thiab geological los txo qhov tsis meej.
7.2 Kev tshawb nrhiav cov khoom siv hauv av thiab cov hom phiaj conductive
Cov sulfide loj heev lossis qee thaj chaw mineralized feem ntau yog conductive, ua TDEM zoo rau:
- nrhiav cov neeg sib cais (cov hom phiaj ore),
- kev kos duab qee qhov kev hloov pauv hydrothermal,
- pab txiav txim siab qhov tseem ceeb ntawm kev khawb av.
Rau cov hom phiaj uas muaj hluav taws xob ntau thiab me me, cov kev teeb tsa offset lossis cov kev soj ntsuam TDEM ntxaws ntxiv (suav nrog cov kab ke hauv huab cua hauv qee qhov xwm txheej) yog qhov tsim nyog dua.
7.3 Kev siv hluav taws xob hauv av
Hauv cov txheej txheem geothermal, lub hau av nplaum feem ntau muaj kev coj ua siab, thaum lub pas dej tuaj yeem tiv taus ntau dua. TDEM yog siv los:
- daim ntawv qhia av nplaum,
– kev kos duab ciam teb ntawm lub kaw lus thiab cov qauv tswj hwm,
- pab xaiv cov chaw tshawb nrhiav qhov dej.
TDEM feem ntau yog ua ke nrog MT (magnetotelluric) rau kev npog tob dua.
7.4 Ib puag ncig thiab kev ua qias tuaj
Cov kuab paug uas yaj (piv txwv li, cov dej khib nyiab lossis dej ntsev) tuaj yeem ua rau cov av ua haujlwm tau zoo dua. TDEM siv los ua:
- daim ntawv qhia kev faib tawm ntawm cov pa phem,
- saib xyuas cov kev hloov pauv ntawm conductivity dhau sijhawm,
- kev tshawb nrhiav cov khib nyiab lag luam lossis cov chaw seepage.
7.5 Geotechnics thiab engineering
Rau cov kev xav tau ntawm cov khoom siv hauv paus, TDEM tuaj yeem pab tau:
- daim ntawv qhia qhov tob ntawm lub hauv paus pob zeb,
- kev txheeb xyuas cov cheeb tsam tsis muaj zog lossis cov txheej av nplaum tuab,
- kev tshawb fawb ua ntej ntawm cov kav dej, txoj kev lossis pas dej ntawm qhov ntsuas tshwj xeeb.
Txawm li cas los xij, rau qhov kev daws teeb meem siab heev, lwm txoj hauv kev xws li GPR lossis resistivity (ERT) tuaj yeem yog qhov kev ua kom ntxaws ntxiv.
8. Xaus Lus
Txoj kev TDEM yog ib txoj kev siv hluav taws xob muaj zog rau kev piav qhia txog qhov chaw hauv av raws li kev hloov pauv ntawm resistivity. Los ntawm kev siv qhov lwj ntawm cov lus teb electromagnetic tom qab lub transmitter tam sim no raug kaw, TDEM muab cov ntaub ntawv tob rau ntau yam kev siv: dej hauv av, cov zaub mov, geothermal, ib puag ncig, thiab geotechnical. Kev vam meej ntawm kev soj ntsuam TDEM nyob ntawm kev tsim qauv tau txais (lub voj voog, tam sim no, lub qhov rais sijhawm), kev tswj suab nrov, thiab kev txhais lus thiab kev hloov pauv uas suav nrog cov xwm txheej geological hauv zos. Hauv kev xyaum niaj hnub no, TDEM muaj txiaj ntsig zoo dua thaum ua ke nrog cov ntaub ntawv tho thiab lwm txoj hauv kev geophysical, ua rau muaj cov txiaj ntsig zoo dua thiab txhim khu kev qha rau kev txiav txim siab.
Yog tias koj xav tau, kuv tuaj yeem hloov kho tsab xov xwm no mus rau hauv tus qauv kev kawm (nrog rau kev hais txog), ntxiv cov duab ntawm cov txheej txheem kev soj ntsuam, lossis tsim ib qho piv txwv ntawm kev kawm TDEM rau cov dej hauv av / geothermal / cov zaub mov.
