Սեյսմիկ և ոչ սեյսմիկ մեթոդներ երկրաֆիզիկայի մեջ
Պենգանտար
Երկրաֆիզիկան երկրաբանության մի ճյուղ է, որն ուսումնասիրում է Երկրի ֆիզիկական հատկությունները՝ օգտագործելով ֆիզիկական մեթոդներ և տվյալների մեկնաբանման տեխնիկա: Երկրաֆիզիկական մեթոդները կարելի է բաժանել երկու հիմնական կատեգորիայի՝ սեյսմիկ մեթոդներ և ոչ սեյսմիկ մեթոդներ: Այս մեթոդներից յուրաքանչյուրն ունի առավելություններ և թերություններ, ինչպես նաև հատուկ կիրառություններ՝ կախված դաշտային պայմաններից և հետազոտական նպատակներից: Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք երկու մեթոդներն էլ՝ քննելով, թե ինչպես են դրանք աշխատում և դրանց կիրառությունները տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են բնական ռեսուրսների ուսումնասիրությունը, աղետների հետևանքների մեղմացումը և երկրաբանական ուսումնասիրությունները:
Սեյսմիկ մեթոդ
Սեյսմիկ մեթոդները Երկրի ներքին շերտը ուսումնասիրելու միջոց են՝ օգտագործելով բնական երկրաշարժերի կամ արհեստական աղբյուրների, ինչպիսիք են պայթյունները կամ մեխանիկական տատանումները, առաջացած առաձգական ալիքները: Այս մեթոդը ներառում է ալիքի արագության, տարածման ժամանակի և այլ բնութագրերի չափումը՝ Երկրի ենթամակերևույթի կառուցվածքը մեկնաբանելու համար:
1. Սեյսմիկ անդրադարձում
Սեյսմիկ անդրադարձումը ածխաջրածնային հետախուզման մեջ օգտագործվող հիմնական մեթոդն է: Այս տեխնիկան ներառում է սեյսմիկ ալիքների արձակում էներգիայի աղբյուրից, ինչպիսին է փոքր պայթուցիկը կամ վիբրատորը, այնուհետև ստորգետնյա տարբեր երկրաբանական շերտերի կողմից մակերես անդրադարձած ալիքների հայտնաբերումը: Անդրադարձված ալիքների ճանապարհորդության ժամանակը և ամպլիտուդը կարող են մանրամասն տեղեկություններ տրամադրել ստորգետնյա մասի խորության, հաստության և ֆիզիկական հատկությունների մասին:
Սեյսմիկ արտացոլման տվյալների վերլուծությունը թույլ է տալիս երկրաֆիզիկոսներին ստեղծել Երկրի ստորգետնյա կառուցվածքների եռաչափ պատկերներ, ինչը կարևոր է նավթի և գազի պաշարների տեղակայումը որոշելու, ինչպես նաև տարածքի երկրաբանությունը հասկանալու համար։
2. Սեյսմիկ բեկում
Սեյսմիկ բեկումը օգտագործվում է ավելի մակերեսային ապարային շերտերի խորությունը և բնութագրերը քարտեզագրելու համար: Սեյսմիկ անդրադարձումից տարբերվող այս մեթոդը օգտագործում է ալիքների բեկումը, երբ դրանք տարբեր արագություններով անցնում են միջավայրով: Սա հատկապես օգտակար է ստորգետնյա ջրերի խորությունը, հողի վերին շերտի հաստությունը որոշելու և խոշոր շինարարական նախագծերից առաջ երկրաբանական ուսումնասիրությունների համար:
Սեյսմիկ բեկումը հաճախ օգտագործվում է քաղաքացիական և բնապահպանական ճարտարագիտական հետազոտություններում՝ ճանապարհների, կամուրջների կամ բարձրահարկ շենքերի կառուցումից առաջ գրունտի վիճակը ստուգելու համար: Այն կարող է նաև օգտագործվել ապարային շերտերը հետազոտելու համար, որոնք կարող են կայուն լինել կամ չլինել որոշակի օբյեկտի տեղակայման համար:
Ոչ սեյսմիկ մեթոդներ
Սեյսմիկ մեթոդներից բացի, կան նաև ոչ սեյսմիկ մեթոդներ, որոնք առաջարկում են Երկրի ընդերքի ուսումնասիրության տարբեր այլընտրանքային եղանակներ: Դրանք ներառում են էլեկտրամագնիսական, գրավիտացիոն, մագնիսական, գեոէլեկտրական և գեոռադարային (GPR) երկրաֆիզիկական մեթոդներ:
1. Ձգողականություն
Գրավիտացիոն մեթոդը ներառում է Երկրի մակերևույթի վրա գրավիտացիոն ուժի տատանումների չափումը, որոնք առաջանում են ստորգետնյա ապարների խտության տարբերություններից: Սա չափելու համար օգտագործվող գործիքը կոչվում է գրավիմետր: Այս մեթոդը հատկապես օգտակար է խոշոր կառուցվածքների, ինչպիսիք են նստվածքային ավազանները, բեկվածքները և աղային գմբեթները, քարտեզագրելու համար:
Գրավիտացիոն վերլուծությունը հաճախ օգտագործվում է հանքանյութերի և ածխաջրածինների հետախուզման, ինչպես նաև հիմնական երկրաբանական ուսումնասիրությունների համար, ինչպիսիք են երկնաքարերի անկման հետքերի քարտեզագրումը կամ տեկտոնական թիթեղների կառուցվածքը հասկանալու համար։
2. Մագնիսական
Մագնիսական մեթոդը քարտեզագրում է Երկրի մագնիսական դաշտի տատանումները, որոնք առաջանում են ստորգետնյա ապարների մագնիսական հատկությունների փոփոխություններից: Այս չափումները կատարվում են մագնիսաչափի միջոցով, որը հայտնաբերում է Երկրի մագնիսական դաշտի փոքր փոփոխությունները: Սա հատկապես օգտակար է հանքային հետախուզության մեջ, մասնավորապես՝ մագնիսական մետաղներ, ինչպիսիք են երկաթի հանքաքարը և նիկելը, գտնելու համար:
Մագնիսական մեթոդները հաճախ օգտագործվում են նաև հնագիտական ուսումնասիրություններում՝ թաղված հին վայրեր գտնելու և գետնի մեջ խրված մետաղական առարկաներ հայտնաբերելու համար։
3. Էլեկտրամագնիսական (ԷՄ)
Էլեկտրամագնիսական մեթոդները ներառում են Երկրի արձագանքի չափումը արհեստական կամ բնական էլեկտրամագնիսական դաշտերին: Այս կատեգորիայի տարածված մեթոդներից են ժամանակային տիրույթի էլեկտրամագնիսական (TDEM) և հաճախականության տիրույթի էլեկտրամագնիսական (FDEM) մեթոդները: Սրանք հատկապես օգտակար են հողի տեսակների քարտեզագրման, ստորգետնյա ջրերի որոնման և շրջակա միջավայրի աղտոտվածության հայտնաբերման համար:
Էլեկտրամագնիսական տեխնիկան թույլ է տալիս երկրաֆիզիկոսներին քարտեզագրել ենթամակերեսի էլեկտրական հատկությունների փոփոխությունները, ինչը կարևոր է երկրաբանական կառուցվածքների գնահատման, բնական պաշարների հետախուզման և հիդրոերկրաբանական ուսումնասիրությունների համար։
4. Երկրագնդային դիմադրություն (դիմադրություն)
Դիմադրության մեթոդը ներառում է Երկրի մակերևույթի տակ գտնվող տարբեր նյութերի էլեկտրական դիմադրության չափումը՝ գետնի մեջ էլեկտրական հոսանք ներարկելով և արդյունքում ստացված պոտենցիալների տարբերությունը չափելով։ Այս տեխնիկան հատկապես օգտակար է ստորգետնյա ջրերի որոնման, շրջակա միջավայրի ուսումնասիրությունների և երկրաբանական ուսումնասիրությունների համար։
Գեոռեզիստիվությունը հաճախ օգտագործվում է նաև քաղաքացիական ճարտարագիտության մեջ հողի շերտերի քարտեզագրման և շրջակա միջավայրի հետազոտություններում աղտոտվածության շերտերը հայտնաբերելու համար։ Սա թույլ է տալիս մասնագետներին գնահատել ստորգետնյա ջրերի որակը և քանակը, ինչպես նաև հասկանալ հողի և ապարի ֆիզիկական հատկությունները։
5. Երկրի թափանցող ռադար (GPR)
Գետնին թափանցող ռադարը (GPR) ոչ ապակառուցողական երկրաֆիզիկական տեխնիկա է, որն օգտագործում է ռադարային ալիքներ՝ ստորգետնյա կառույցները քարտեզագրելու համար: GPR-ը ռադարային ազդանշաններ է ուղարկում գետնի մեջ և հայտնաբերում ստորգետնյա օբյեկտներից արտացոլումները և նյութի փոփոխությունները:
GPR-ը շատ օգտակար է հնագիտական ուսումնասիրությունների, ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների հայտնաբերման, ճանապարհային ծածկույթի կառուցվածքի ուսումնասիրության, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի գիտության և հիդրոլոգիայի տարբեր կիրառությունների համար։
Եզրակացություն
Սեյսմիկ և ոչ սեյսմիկ մեթոդները կարևոր դեր են խաղում տարբեր երկրաֆիզիկական ուսումնասիրություններում և կիրառություններում: Սեյսմիկ մեթոդները, ներառյալ անդրադարձման և բեկման սեյսմիկ հետազոտությունները, նշանակալի դեր են խաղում ածխաջրածնային հետախուզման և երկրատեխնիկական ուսումնասիրություններում: Միևնույն ժամանակ, ոչ սեյսմիկ մեթոդները, ինչպիսիք են գրավիտացիոն, մագնիսական, էլեկտրամագնիսական, գեոդիմադրողականությունը և GPR-ը, օգտակար գործիքներ են տրամադրում տարբեր երկրաֆիզիկական հետազոտությունների համար, ներառյալ հանքանյութերի հետախուզումը, շրջակա միջավայրի ուսումնասիրությունները և հնագիտական հետազոտությունները:
Շատ դեպքերում, մի քանի երկրաֆիզիկական մեթոդների համադրությունը ապահովում է Երկրի ընդերքի կառուցվածքի և հատկությունների ավելի համապարփակ պատկերը: Լավագույն մեթոդի ընտրությունը կախված է հետազոտական կոնկրետ նպատակներից, տեղական երկրաբանական պայմաններից և տարբեր տեխնիկական ու տնտեսական գործոններից: Քանի որ տեխնոլոգիան և տվյալների մեկնաբանման մեթոդները շարունակում են զարգանալ, երկրաֆիզիկան կշարունակի մնալ Երկրի ուսումնասիրության և մոլորակի դինամիկան հասկանալու ջանքերի կարևորագույն հենասյունը:
