Ụkpụrụ Ndị Dị Mkpa na Ojiji nke Usoro TDEM na Geophysics
Usoro Electromagnetic Time Domain (TDEM) bụ usoro elektrọnik geophysical nke a na-ejikarị eme ihe maka inyocha ihe owuwu dị n'okpuru ala dabere na ọdịiche dị na njirimara eletriki nke ihe, ọkachasị iguzogide (ma ọ bụ mgbanwe ya, conductivity). TDEM bụ usoro na-anaghị emerụ ahụ, ngwa ngwa, ma dị irè maka ebumnuche dị iche iche site na nchọpụta ala mmiri ruo na nchọpụta mineral na maapụ mmetọ. Isiokwu a na-atụle ụkpụrụ ndị bụ isi nke TDEM, akụkụ sistemụ, otu o si arụ ọrụ, nkọwa data, uru na oke, na ojiji ya bara uru na geophysics.
1. Ihe ndabere na echiche ndị bụ isi
N'ihe gbasara geophysics, ọtụtụ ihe na-emetụta iguzogide nkume, dịka mmiri, nnu, porosity, ụdị mineral, okpomọkụ, na oke mgbanwe. Ihe ndị na-agba oghere nke jupụtara na mmiri nnu na-abụkarị ihe na-eduzi ihe (anaghị eguzogide ya nke ọma), ebe nnukwu nkume ndị na-adịghị ike na-adịkarị ike iguzogide ya.
Usoro TDEM na-eji mmeghachi omume Ụwa nye ubi elektrọnik na-agbanwe agbanwe oge. N'adịghị ka usoro electromagnetic ugboro ugboro (FDEM), nke na-eji ebili mmiri sinusoidal na ugboro ole a kapịrị ọnụ, TDEM na-eji isi iyi ugbu a nke a na-agbanye ma gbanyụọ (a na-emegharị ma ọ bụ na-akwụsị). Mgbe agbanyụrụ ikuku ahụ, ubi magnetik mbụ na-ada, na-emepụta ikuku ọkụ n'okpuru elu. A na-edekọ ire ere nke ikuku ọkụ a na-akpali akpali n'oge ụfọdụ, na-enye ohere ịnweta ozi omimi site na otu mgbaàmà si agbanwe ka oge na-aga.
2. Ụkpụrụ physics TDEM: induction na eddy currents
Mgbe ọkụ eletrik na-agafe na njikọ transmitter, a na-emepụta oghere magnetik mbụ. Mgbe a kwụsịrị ọkụ eletrik ngwa ngwa (kwụsị), oghere magnetik a na-agbanwe agbanwe na-emepụta ike electromotive nke a na-akpali dịka iwu Faraday si dị. N'ihi ya, ọkụ eletrik na-etolite n'okpuru elu, nke na-agbasa ma na-ere ere n'ihi nguzogide nke ihe na-esi na ya apụta.
Otu ihe dị mkpa gbasara TDEM bụ mmekọrịta dị n'etiti oge na omimi:
– Oge mmalite: mmeghachi omume ahụ na-adị mfe karị maka oyi akwa ndị dị obere n'ihi na mmiri ọkụ ka dị nso n'elu.
– Oge ọgwụgwụ: nzaghachi ahụ na-anọchite anya omimi ka ukwuu n'ihi na mmiri ọkụ "agbasaala" ma belata.
N'ụzọ dị mma, ihe na-eduzi ihe ga-eme ka ihe mgbaàmà ghara ịdị nwayọọ (ire ere ogologo oge), ebe ihe na-eguzogide ihe na-egosi ire ere ngwa ngwa.
3. Akụkụ sistemụ na nhazi nyocha
Usoro TDEM na-abụkarị:
1. Onye na-ebufe ihe: isi iyi ugbu a nke na-agbagharị pulses ugbu a na loop/coil.
2. Lap nke na-ebufe ihe: eriri e ji agbatị n'elu ya (nwere ike ịbụ square, okirikiri, ma ọ bụ nhazi ndị ọzọ).
3. Ihe nnata: ngwaọrụ maka ịdekọ voltaji e tinyere n'ọrụ ka oge na-aga.
4. Igwe nnata: enwere ike itinye ya n'etiti eriri (etiti eriri) ma ọ bụ iche iche (akara offset).
5. Ngalaba njikwa na onye na-edekọ data: na-echekwa usoro ire ere voltaji megide oge (nzaghachi nwa oge).
Nhazi nyocha ndị ama ama:
- Central loop: onye nnata ahụ dị n'etiti transmitter loop; ọ dị mma maka ụda 1D na nzaghachi kwụsiri ike.
– Usoro coincident: onye nnata na onye na-ebufe ihe bụ otu; bara uru, mana ọ chọrọ njikwa nke mmetụta njikọ na nzaghachi mbụ.
– Mkpọchi offset: a na-etinye ihe nnata ahụ n'ebe dị anya site na mgbachi ahụ; ọ na-enyere aka na mkpebi dị n'akụkụ na ebumnuche kpọmkwem.
Nhọrọ nke nha loop na ike ugbu a na-emetụta omimi nke ịbanye n'ime: loops buru ibu na iyi dị elu na-emekarị ka ikike "ịhụ" nke ọma, mana ha chọrọ nnukwu nhazi.
4. Inweta data: oge na mbelata mkpọtụ
A na-edekọ data TDEM na windo oge dị iche iche, dịka ọmụmaatụ, site na obere sekọnd ruo na milliseconds (ma ọ bụ karịa) mgbe agbanyụrụ ọkụ eletrik. Window mbụ na-ejide nzaghachi dị omimi, ebe windo ndị ikpeazụ na-ejide omimi ka ukwuu.
Ihe ịma aka ndị a na-ahụkarị na nha TDEM gụnyere:
– Mkpọtụ omenala: eriri ọkụ eletrik, ogige, ụgbọala, na akụrụngwa ígwè.
– Njikọ eletrọnịkị: site na ihe ígwè dị nso na nnata ma ọ bụ onye na-ebuga ya.
- Mmetụta IP (Induced Polarization) na ụfọdụ ihe nwere ike ịgbanwe ụdị ire ere.
- Ndagharị ngwa na mgbanwe ugbu a: achọrọ nhazi na nhazi.
Iji melite ogo data, a na-eji stacking (imeghachi ugboro ugboro na ịme ka ihe mgbaàmà dị nro) belata mkpọtụ enweghị usoro. Ọzọkwa, nhọrọ nke ebe nha na nhazi loop na-abụkarị ihe dị mkpa na-eme ka nyocha ahụ gaa nke ọma.
5. Nkọwa na ntụgharị data
Mmepụta TDEM na-abụkarị usoro nrụgide e tinyere n'ọrụ na oge. Iji bụrụ ihe nlereanya dị n'okpuru ala, a na-ahazi data ahụ ma tụgharịa ya ka ọ bụrụ profaịlụ iguzogide.
Ụzọ nkọwa a na-ejikarị eme ihe:
– Ụdị 1D (na-ada ụda): na-ewere akwa kwụ ọtọ; dabara adaba maka nyocha stratigraphic dị mfe, efere sedimentary, ma ọ bụ aquifers.
– Ụdị 2D: eji ya maka ihe owuwu ndị dị ogologo dịka ntụpọ, ókèala lithological, ma ọ bụ nbanye.
– Ụdị 3D: dị mkpa maka ihe mgbaru ọsọ dị mgbagwoju anya, dịka ọmụmaatụ sọlfọd, sistemụ geothermal, ma ọ bụ gburugburu obodo dị iche iche.
Mgbanwe TDEM na-agbalị ịchọta ụdị iguzogide nke na-emepụta nzaghachi echiche nke kacha dabara na data ahụ. N'ihi na nsogbu ahụ abụghị ihe pụrụ iche, a na-ejikarị nhazi (ịmachi ịdị ire ụtọ nke ihe nlereanya ahụ) na njikọta na ozi ala ma ọ bụ geophysical ndị ọzọ eme ihe.
6. Uru na mmachi nke usoro TDEM
Nke kacha elu
– Na-enwe mmetụta nye ndị na-eduzi ihe: ọ dị irè nke ukwuu n'ịchọpụta mpaghara ndị na-eduzi ihe dịka ụrọ, mmiri nnu, nnukwu sulfide, ma ọ bụ ihe ndị na-emerụ ahụ.
– Ọ dị mma itinye aka n'ime oghere: ọkachasị n'ebe ndị siri ike ma nwee oghere ndị buru ibu.
– Mkpebi kwụ ọtọ zuru oke: ikike nkewa oyi akwa dabere na mgbanwe resistive.
– Ọ dị ngwa ngwa: enwere ike ịme nyocha ubi nke ọma maka ọtụtụ isi ihe dị mma.
Oke
– Nsogbu mkpọtụ omenala: mpaghara obodo ukwu ma ọ bụ nso waya ọkụ eletrik nwere ike isi ike.
– Nkọwa okwu na-edoghị anya: ọtụtụ ihe na-emetụta iguzogide; a chọrọ njikwa ala.
– Mmachi nke mkpebi n'akụkụ na ụda 1D: ọ bụrụ na nhazi ahụ dị oke 3D, ụdị 1D nwere ike iduhie.
– Mmetụta dị nso n'elu: akwa ndị na-eduzi ihe nke ọma nwere ike "kpuchie" nzaghachi site na omimi.
7. Ngwa ndị bụ isi nke TDEM na geophysics
7.1 Nnyocha mmiri dị n'ime ala (hydrogeophysics)
TDEM bụ ihe a ma ama maka eserese:
- ọkpụrụkpụ nke sedimenti na nkume ala,
- ókèala aquifer na aquitard (dịka ọmụmaatụ ụrọ na-eduzi),
- mmịpụta mmiri n'ụsọ oké osimiri (mpaghara na-eduzi mmiri n'ihi nnukwu nnu);
– ịchọpụta ebe olulu mmiri mmepụta dị na ịtụle ikike mmiri dị n'ime ala.
N'ọtụtụ ọmụmụ ihe, a na-eji TDEM eme ihe na njikọ ya na nchọpụta ihe omimi na ihe ndị dị na ala iji belata mgbagwoju anya.
7.2 Nnyocha ihe ndị dị n'ime ala na ihe mgbaru ọsọ ndị na-eduzi ya
Nnukwu ihe ndị dị na sulfide ma ọ bụ mpaghara ụfọdụ e tinyere mineral na-abụkarị ihe na-eduzi ihe, na-eme ka TDEM dị irè maka:
- chọpụta ndị na-eduzi ihe dị iche iche (ihe mgbaru ọsọ bara uru),
- ịdepụta ụfọdụ mgbanwe hydrothermal,
- na-enyere aka ikpebi ihe ndị kacha mkpa gbasara igwu ala.
Maka ebumnuche ndị na-ebugharị nke ọma na ndị pere mpe, nhazi offset ma ọ bụ nyocha TDEM zuru ezu karị (gụnyere sistemụ ikuku n'ọnọdụ ụfọdụ) dabara adaba karịa.
7.3 Geothermal
Na sistemu geothermal, mkpuchi ụrọ na-enwekarị ike ịrụ ọrụ nke ọma, ebe ebe nchekwa ahụ nwere ike iguzogide nrụgide karịa. A na-eji TDEM eme ihe:
- eserese mkpuchi ụrọ,
- ókèala sistemụ eserese na nhazi njikwa,
- nyere aka n'ịhọrọ ebe ndị a ga-enyocha olulu mmiri.
A na-ejikọkarị TDEM na MT (magnetotelluric) maka mkpuchi miri emi.
7.4 Gburugburu ebe obibi na mmetọ
Ihe ndị na-emerụ emerụ (dịka ọmụmaatụ, mmiri mmiri ma ọ bụ mmiri nnu) nwere ike ime ka ala na-agbanwe agbanwe. A na-eji TDEM eme ihe:
- eserese nkesa nke ihe ndị na-emerụ ahụ,
- nyochaa mgbanwe na conductivity ka oge na-aga,
- nyocha nke ihe mkpofu ụlọ ọrụ ma ọ bụ ebe mmiri na-asọpụta.
7.5 Geotechnical na injinia
Maka mkpa akụrụngwa, TDEM nwere ike inye aka:
- eserese nke omimi nke nkume,
- njirimara nke mpaghara ndị na-adịghị ike ma ọ bụ akwa ụrọ dị oke arọ,
- ọmụmụ ihe mbụ gbasara ụzọ ọkpọkọ mmiri, ụzọ okporo ụzọ ma ọ bụ mmiri mmiri n'otu ọkwa.
Agbanyeghị, maka mkpebi dị oke obere, ụzọ ndị ọzọ dịka GPR ma ọ bụ resistivity (ERT) nwere ike ịbụ ihe mgbakwunye zuru ezu karị.
8. Mmechi
Usoro TDEM bụ usoro electromagnetic dị ike maka ịchọpụta ala dị n'okpuru ala dabere na mgbanwe resistive. Site n'iji mmebi nke nzaghachi electromagnetic eme ihe mgbe agbanyụrụ ọkụ transmitter, TDEM na-enye ozi miri emi bara uru maka ọtụtụ ojiji: ala mmiri, mineral, geothermal, gburugburu ebe obibi, na geotechnical. Ihe ịga nke ọma nke nyocha TDEM dabere na imewe nnweta (loop, ugbu a, windo oge), njikwa mkpọtụ, na nkọwa na ntụgharị nke na-eburu n'uche ọnọdụ ala mpaghara. N'omume nke oge a, TDEM na-arụ ọrụ nke ọma mgbe ejikọtara ya na data igwu ala na ụzọ geophysical ndị ọzọ, na-ebute nsonaazụ siri ike na nke a pụrụ ịtụkwasị obi maka ime mkpebi.
Ọ bụrụ na ịchọrọ, enwere m ike ịgbanwe edemede a ka ọ dabara n'ụdị agụmakwụkwọ (na ntụaka ndị e hotara), tinye ihe atụ nke usoro nyocha ahụ, ma ọ bụ mepụta ihe atụ ọmụmụ TDEM maka ala mmiri/geothermal/minerals.
