Ụkpụrụ na ojiji nke usoro SP na geophysics
Pendahuluan
Usoro Self Potential (SP)—nke a na-akpọkarị spontaneous potential—bụ usoro geophysical na-anaghị agbanwe agbanwe nke na-atụle ọdịiche ike eletrik sitere n'okike n'elu ụwa. N'adịghị ka usoro geoelectrical na-arụ ọrụ (dịka ọmụmaatụ, resistivity), nke chọrọ injection ugbu a site na isi iyi arụrụ arụ, SP na-eji ọkụ eletrik nke e mepụtara n'okike n'ihi usoro anụ ahụ na kemịkalụ dị n'okpuru elu. N'ihi ọdịdị ya na-anaghị agbanwe agbanwe, SP dị ọnụ ala, na-enye ohere maka nha ubi ngwa ngwa, ọ bara uru karịsịa maka ịchọpụta ihe ndị metụtara mmiri mmiri, mmeghachi omume electrochemical, na ọrụ hydrothermal.
N'ọrụ, a na-ejikarị usoro SP eme ihe maka inyocha okpomọkụ ala, ọmụmụ ihe gbasara mmiri mmiri, eserese mmiri dị n'okpuru ala, ihe ngosi nke mineralization sulfide, na nlekota mgbanwe sistemụ dị n'okpuru ala na ọmụmụ gburugburu ebe obibi. Agbanyeghị, nkọwa SP anaghị adị mfe mgbe niile n'ihi na isi mmalite nke ihe ndị na-adịghị mma nwere ike ịdị iche ma na-emetụta ọnọdụ elu ala, ọdịiche dị n'etiti nkume, na mkpọtụ omenala. Ya mere, ịghọta ụkpụrụ ndị bụ isi, ihe ndị na-achịkwa ihe, na ụzọ inweta data dị mkpa iji jiri usoro SP nke ọma.
Ụkpụrụ ndị bụ isi nke usoro SP
Ntụle SP bụ n'ụzọ bụ isi nha nke ọdịiche ike eletriki (mV) n'etiti isi ihe abụọ dị n'elu ala site na iji elektrọd ndị na-abụghị polarizable (nke a na-akpọkarị Cu/CuSO₄ ma ọ bụ Pb/PbCl₂) ejikọtara na voltmeter dị elu. Ebe ọ bụ na a naghị etinye ọkụ eletrik, ọgụgụ voltaji sitere na usoro ebumpụta ụwa nke na-emepụta ubi eletriki static ma ọ bụ quasi-static.
N'echiche, nkesa nke ike eletrik n'okpuru elu na-eso usoro izugbe nke ubi nwere ike, nke a na-ejikarị ihe nlereanya Poisson/Laplace na ihe na-eduzi ihe. Nsogbu SP na-ebilite mgbe enwere isi iyi ọkụ eletrik eke ma ọ bụ gradient electrochemical nke na-emepụta mmiri chajị. N'ihe gbasara ala, anyị na-ahụ mmetụta ndị a n'elu dị ka ụkpụrụ nhazi voltaji: elu, ndagwurugwu, ma ọ bụ gradients kpọmkwem.
Usoro mmepụta ihe na-adịghị mma nke SP
Isi mmalite SP kachasị na ọnọdụ geological na hydrogeological gụnyere:
1. Ike Elektrọkinetic (ike iyi)
Nke a bụ usoro a na-ahụkarị n'ọmụmụ ihe gbasara mmiri dị n'okpuru ala na mmiri mmiri. Mgbe mmiri mmiri na-agafe n'ime oghere nkume, mmekọrịta na-eme n'etiti elu mineral (nke a na-agbakọkarị) na ion dị n'ime mmiri mmiri ahụ, na-emepụta oyi akwa eletriki abụọ. Mmiri mmiri ahụ "na-adọkpụ" ụfọdụ n'ime ụgwọ ahụ, na-emepụta ọkụ eletrik na ọdịiche nwere ike ịdị. N'ọtụtụ oge, mpaghara mmiri mmiri (dịka ọmụmaatụ, mmiri mmiri mmiri ma ọ bụ ụzọ mgbawa mmiri mmiri) ga-emepụta ihe ndị na-adịghị mma nke SP nke enwere ike ịchọpụta n'ụzọ mmiri mmiri.
2. Ike elektrọnik (mgbasa na redox)
Ọdịiche dị na njupụta ion (njupụta nnu) nwere ike ịmepụta ikike mgbasa. Ọzọkwa, mmeghachi omume redox, karịsịa ndị metụtara mineral sulfide, nwere ike ịmepụta nsogbu SP site na usoro "batrị geological". A na-ejikọkarị nnukwu nkwụnye sulfide na nsogbu SP na-adịghị mma/dị mma, dabere na ọnọdụ oxidation na geometry.
3. Ike okpomọkụ (thermoelectric)
Mgbanwe okpomọkụ dị n'okpuru ala nwere ike ịkpalite mmetụta thermoelectric ka mma na sistemụ hydrothermal. N'ebe geothermal, njikọta nke mmiri ọkụ, mgbanwe kemịkalụ mmiri mmiri, na mgbanwe okpomọkụ na-eme ka SP bụrụ ụzọ dị mma maka igosi mpaghara mmiri na-asọpụta na mmiri na-apụta.
4. Ihe nwere ike ime n'ihi ọrụ bayoloji ma ọ bụ usoro dị nso n'elu
N'ebe ụfọdụ, usoro biogeochemical (dịka ọmụmaatụ, mmebi organic) nwere ike imetụta ọnọdụ redox ma mepụta akara eletriki na-adịghị ike. Ọ bụ ezie na onyinye ha anaghị abụkarị ihe a na-ahụkarị, ha dị mkpa na ọmụmụ gburugburu ebe obibi.
Ngwa na usoro inweta data
Ngwa bụ isi maka usoro SP gụnyere voltmeter/receiver dị elu nke nwere ike iguzogide oke ibu, waya, elektrọd ndị na-anaghị agbapụ agbapụ, na ngwaọrụ GPS/nhazi ọnọdụ. E nwere ọtụtụ ụzọ e si atụ ihe:
– Usoro ebe isi (ntụaka edobere): a na-ahapụ otu elektrọd n'ebe ntụaka, ebe a na-ebugharị elektrọd nke ọzọ gaa na ebe ntụaka. Voltaji e dekọrọ bụ ọdịiche nwere ike ịdị na ntụaka. Usoro a na-ebelata njehie ndọda ma ọ bụrụ na ntụaka ahụ kwụsiri ike, mana ọ chọrọ nhazi ubi nke ọma.
– Usoro Leap-frog: elektrọd abụọ ahụ na-agagharị n'ụzọ ahụ n'otu aka ahụ. Usoro a dị irè maka ụzọ ndị dị ogologo, mana mmejọ nwere ike ime ma ọ bụrụ na emebeghị mmezi mmechi loop.
N'ịchọta SP, ịdị mma nke kọntaktị elektrọd na ala dị oke mkpa. Ala kpọrọ nkụ, nkume, ma ọ bụ nke akwụkwọ nri nwere ike ime ka iguzogide kọntaktị dịkwuo elu ma mee ka data mkpọtụ dị. Dịka ọ na-adịkarị, a na-eji ihe ngwọta elektrọd (dịka ọmụmaatụ, CuSO₄ maka elektrọd Cu/CuSO₄) ma ọ bụ ala mmiri mmiri eme ka kọntaktị ka mma. Ọzọkwa, ndị na-enyocha ihe kwesịrị ịtụle oge nha, ebe ọ bụ na mgbanwe kwa ụbọchị (dịka ọmụmaatụ, mgbanwe na iru mmiri, okpomọkụ, ma ọ bụ nnyonye anya eletrik) nwere ike imetụta nkwụsi ike data.
Nhazi na nkọwa data
Nhazi data SP na-agụnyekarị:
1. Ndozi mkpọtụ na mkpọtụ
Ndagharị nwere ike ịmalite site na mgbanwe na ike elektrọd, okpomọkụ, ma ọ bụ mgbanwe na telluric currents. Ọ bụrụ na ị na-eji ọdụ ntọala, ndekọ oge na ebe ntụaka na-enyere aka idozi mgbanwe oge. Nsogbu omenala dịka eriri ọkụ eletrik, ogige eletrik, ụzọ ụgbọ okporo ígwè, paịpụ ígwè, na sistemụ ntọala ụlọ na-emepụtakarị ụkpụrụ na-adịghị mma nke na-abụghị nke ala.
2. Maapụ nkuku na nyocha ụkpụrụ
A na-esepụta data SP dị ka ihe atụ ma ọ bụ profaịlụ egwu. Nkọwa mbụ na-adaberekarị n'ụdị ihe na-adịghị mma: elu/ndagwurugwu, gradients ogologo oge, ma ọ bụ mpaghara mgbanwe. Dịka ọmụmaatụ, ụzọ ndọda nwere ike ịpụta dị ka eriri na-adịghị mma nke na-eso otu usoro kpọmkwem.
3. Nhazi ihu na ntụgharị
Maka ọmụmụ ihe gbasara ọnụọgụgụ, enwere ike ịme SP ka ọ bụrụ ihe nlereanya site na isi/dipole, mpempe akwụkwọ, ma ọ bụ isi iyi ugbu a. Ebumnuche nke ntụgharị SP bụ ịtụle ebe isi mmalite na ike ya, ọ bụ ezie na ọ bụghị ihe pụrụ iche (ọtụtụ ụdị nwere ike ịmepụta nzaghachi yiri nke ahụ). Ya mere, a na-akwado nke ukwuu ijikọta ya na data geological, topographic, resistive, IP, ma ọ bụ hydrogeological.
Ojiji nke usoro SP na geophysics
Lee ụfọdụ n'ime ngwa SP kachasị ewu ewu:
1. Nnyocha okpomọkụ ala
Na sistemụ geothermal, a na-ejikarị SP eme ihe iji maapụ mmiri na-arị elu (mmiri ọkụ na-arị elu) na mpaghara mmiri na-apụ apụ (mmiri na-asọpụta n'akụkụ). Ọtụtụ ubi geothermal na-egosipụta nnukwu nsogbu SP nke jikọtara ya na sistemụ mgbanwe, nhazi ntụpọ, na ngosipụta elu dị ka fumaroles ma ọ bụ mmiri ọkụ. SP bụ ụzọ nkwado dị irè n'ihi na ọ na-enwe mmetụta na mmiri na mgbanwe kemịkalụ ndị na-eso ya.
2. Nchọpụta nke mmiri mmiri na nsọtụ mmiri
N'ọrụ injinia geotechnical, a na-eji SP achọpụta ụzọ mmiri si apụta nke nwere ike ibute paịpụ ma ọ bụ mbuze n'ime. Mmiri na-agafe n'ahụ dam ma ọ bụ ntọala na-emepụta ihe mgbaàmà nwere ike ịgbasa. Enwere ike ịme nyocha SP n'akụkụ aka ekpe nke dam ma ọ bụ mkpịsị ụkwụ embankment iji chọpụta mpaghara ndị na-adịghị mma, nke a na-eji nyocha, piezometers, ma ọ bụ usoro geoelectric ndị ọzọ akwado.
3. Ọmụmụ ihe gbasara mmiri na mmiri dị n'okpuru ala
SP nwere ike inye aka mee ka ụzọ mmiri si aga n'okpuru ala dị n'okpuru ala, ebe a na-agbapụta mmiri/ịwụfu mmiri, na ụzọ mgbaji ndị na-eduzi mmiri. N'ime olulu mmiri ndị nwere oghere na nkume ndị gbawara agbawa, mgbanwe na gradients hydraulic na-ejikọkarị na mgbanwe na SP. Agbanyeghị, nkọwa chọrọ data nkwado (ọkwa mmiri dị n'ala, conductivity mmiri, lithology) iji hụ na nkwubi okwu ziri ezi.
4. Nnyocha ihe ndị dị n'ime ala (karịsịa sulfide)
Nnukwu ihe ndị dị na sulfide nwere ike ime dị ka mkpụrụ ndụ electrochemical eke: ebe ndị e tinyere oxidized na ndị e belatara na-emepụta ọkụ dị n'ime nke na-emepụta nsogbu SP n'elu. N'akụkọ ihe mere eme, SP abụrụla ụzọ dị mkpa maka ịchọpụta ihe ndị dị n'ime ala. Taa, SP ka dị mkpa dị ka nyocha mbụ ngwa ngwa, karịsịa mgbe ejikọtara ya na IP/resistivity na mapping geological.
5. Ọmụmụ gbasara gburugburu ebe obibi na mmetọ
N'ebe mkpofu ma ọ bụ ebe mmetọ, usoro redox na gradients kemịkalụ nwere ike ibute nsogbu SP. Dịka ọmụmaatụ, plume ruru unyi nke na-agbanwe ọnọdụ mbelata oxidation nwere ike imetụta ike ebumpụta ụwa. A chọrọ ịkpachara anya mgbe ị na-etinye SP n'ọrụ n'ihi na mgbaàmà ahụ nwere ike ịdị obere ma dịkwa mfe ikpuchi ya site na mkpọtụ, mana SP na-enye ụzọ nlekota na-adọrọ adọrọ.
Uru na mmachi
Uru nke usoro SP bụ ọnụ ala dị ala, nnweta ngwa ngwa, akụrụngwa dị mfe, na mmetụta maka usoro mgbanwe dị iche iche dịka mmiri mmiri na mmeghachi omume electrochemical. Usoro a dị irè maka nyocha nyocha na nlekota mgbanwe oge.
Ihe ndị dị mkpa gụnyere nkọwa na-abụghị nke pụrụ iche, mmetụta nke mkpọtụ omenala, mmetụta site na ọnọdụ elu na ịdị mma nke kọntaktị elektrọd, na mkpa maka mmezi nke ọma. SP enweghịkwa ike inye omimi ebumnuche ziri ezi mgbe niile na-enweghị nkwado maka ụdị na data.
Penutup
Usoro SP bụ usoro geophysical dị ike nke na-anaghị arụ ọrụ nke ọma maka ịchọpụta usoro mmiri dị n'okpuru ala nke gụnyere mmiri mmiri, mgbanwe kemịkalụ, na ọrụ hydrothermal. Site na ụkpụrụ dị mfe - ịtụ ọdịiche ndị sitere n'okike nwere ike ime - SP nwere ike inye ozi dị mkpa maka nchọpụta geothermal, hydrogeology, mmiri mmiri mmiri, mineralization sulfide, na ọmụmụ gburugburu ebe obibi. Iji hụ na nsonaazụ a pụrụ ịtụkwasị obi, nyocha SP chọrọ njikwa mma siri ike, ndozi draft zuru oke, na nkọwa agbakwunyere na data geological na geophysical ndị ọzọ. Ya mere, SP nwere ike ịbụ akụkụ dị mkpa nke ngwa ọrụ geophysical nke oge a, ọkachasị mgbe ebumnuche bụ isi bụ ịghọta sistemụ ala na-arụ ọrụ na nke na-agbanwe agbanwe.
