Fa'avae o le Metotia MT i le Geophysics
O le metotia Magnetotelluric (MT) o se metotia geophysical e le gaoioi e faʻaaogaina lautele e suʻesuʻe ai le fausaga o le eleele i lalo o le Lalolagi e faʻavae i luga o meatotino eletise o papa, aemaise lava le resistivity (poʻo lona faʻafeagai, conductivity). E le pei o metotia geophysical gaoioi e manaʻomia ai punaoa faʻapitoa o le malosi (e pei o le resistivity seismic poʻo le direct current), e faʻaaogaina e le MT punaoa faʻalenatura o le eletise e maua mai le fegalegaleaiga o le matagi o le la ma le magnetosphere ma le ionosphere, faʻapea foʻi ma gaioiga o le uila i le ea. O le lelei autu o le metotia MT o lona gafatia e oʻo atu i loloto tetele, mai le selau mita i le sefulu poʻo le selau kilomita, ma avea ai ma mea e matua talafeagai mo suʻesuʻega geothermal, tectonic, ma minerale.
Mataupu Faavae Autu o le Magnetotellurics
I le fa'avae o le manatu, o le metotia MT e fuaina ai suiga masani i fanua eletise (E) ma fanua maneta (H) i luga o le fogaeleele e tusa ai ma le taimi. O nei suiga i fanua eletise e sosolo atu i le Lalolagi ma fegalegaleai ma mea o lo'o i lalo o le fogaeleele. Talu ai o papa ta'itasi e eseese le tete'e - e a'afia i mineralogy, porosity, mea o lo'o i totonu o le vai, vevela, ma le tikeri o le suiga - o le tali na fa'amaumauina i luga o le fogaeleele o lo'o i ai fa'amatalaga e uiga i le tufatufaina atu o le tete'e i lalo.
O le sootaga i le va o le fanua eletise ma le fanua maneta i le vaega o le televave e faʻaalia e ala i le impedance tensor (Z):
E(ω) = Z(ω) · H(ω)
lea o le ω o le angular frequency. O le Impedance e faʻamatalaina ai le auala e "liua" ai e le Lalolagi faʻailoilo maneta i faʻailoilo eletise. Mai lenei impedance, e maua mai ai faʻailoga taua e pei o le apparent resistivity ma le phase, o le faʻavae lea mo le faʻamatalaina i le MT.
Punaoa Faanatura o Malae Eletise
E masani ona sau faailoilo MT mai ni vaega tetele se lua:
1. Tele o le saoasaoa (pe tusa o le 1–10.000 Hz): e sili ona malosi i gaioiga o le uila i le lalolagi atoa, e maua ai galu eletise (sferics). E aoga lenei vaega mo le suʻesuʻeina o loloto papaʻu i le feololo.
2. Taimi maualalo (pe tusa o le 0,0001–1 Hz): e mafua mai i suiga o tafega eletise i le ionosphere ma le magnetosphere (geomagnetic pulsations). E mafai e taimi maualalo ona loloto atu, ma avea ai ma mea e talafeagai mo le fa'afanua o le fausaga o le pa'u i lalo i le mantle pito i luga.
O le loloto o le ulufale atu e faʻalagolago i le televave ma le teteʻe o le ala. O le maualalo o le televave, o le loloto foʻi lea o le ulufale atu o le faʻailo. I se faaupuga faigofie, o lenei manatu e taʻua o le loloto o le paʻu.
O le Manatu o le Loloto o le Pa'u ma le Loloto o le Su'esu'ega
O le loloto o le pa'u (δ) o se fua lea o le loloto aoga lea e fa'aitiitia ai le malosi o galu eletise. E tusa ma le:
δ ≈ 500 √(ρ / f)
lea o le δ o loʻo i mita, o le ρ o le resistivity (ohm-mita), ma o le f o le frequency (Hz). O lenei fua faʻatatau e faʻaalia ai i papa e sili atu ona teteʻe, e loloto le sosolo o le faailoilo; ae i papa e tafe ai le eletise, e papaʻu le sosolo.
Mo se faʻataʻitaʻiga, i le teteʻe o le 100 ohm-mita ma le televave o le 1 Hz, o le loloto o le paʻu e tusa ma le 5000 mita. Peitaʻi, i le televave o le 0,01 Hz, e faʻateleina le loloto i le tusa ma le 50 km. O le mafuaʻaga lea e masani ona filifilia ai le MT mo suʻesuʻega faʻaitulagi ma faiga tetele o le geothermal.
Mauaina o Fa'amaumauga MT i le Fanua
E faia fua o le MT e ala i le fa'apipi'iina o masini eletise ma masini fa'amaneta i se nofoaga e mata'ituina ai. E fa'amaumauina fa'amaumauga o se fa'asologa o taimi i le tele o itula i ni nai aso, e fuafua i le loloto o le sini ma le lelei o le pisa i le nofoaga.
O vaega e fuaina e masani ona aofia ai:
– Fanua eletise (Ex, Ey): fuaina e faʻaaoga ai ni pea se lua o eletise e le mafai ona faʻapola ma ua faʻapipiʻiina i le eleele, ma fausia ai ni dipole i le itu x ma le y ma se umi patino (e.g. 50–200 m).
– Fanua maneta (Hx, Hy, Hz): fuaina e faʻaaoga ai se magnetometer (e masani lava o se induction coil mo taimi faʻalogo feololo-maualuga, poʻo se fluxgate mo taimi faʻalogo maualalo).
O le fuafuaina o le fa'asinomaga o le sensor (matu-saute ma sasa'e-sisifo) e taua mo le su'esu'ega o le impedance tensor. E le gata i lea, o le lelei o le feso'ota'iga o le electrode ma le eleele, tulaga o le susū, ma le mautu o le fa'apipi'iina e a'afia tele ai le lelei o le fa'ailo o le fanua eletise.
Fa'agasologa o Fa'amaumauga: Mai le Fa'asologa o Taimi i le Impedance
O la'asaga o le fa'agasologaina o fa'amaumauga MT e masani ona aofia ai:
1. Suiga i le vaega o taimi: o le faasologa o taimi e liua i se fusi o taimi e faʻaaoga ai le metotia Fourier.
2. Fuafuaina o le Impedance: faia e faʻaaoga ai metotia faʻamaufaʻailoga e maua ai se Z tensor mautu i fusi taʻitasi.
3. Fa'amamāina o le pisa: e mafai ona sau le pisa mai gaoioiga a tagata (uaea eletise, nofoaafi, pisinisi), matagi e fa'agateteina ai le masini fa'alogo, pe le lelei fo'i le feso'ota'iga o le eletise.
O se tasi o metotia taua mo le faaleleia atili o le lelei o le faasinomaga mamao, lea e aofia ai le faamaumauina o faamatalaga i nofoaga e lua i le taimi e tasi: o le tasi i le eria autu ma le tasi i se nofoaga e sili atu ona "filemu" i le eletise. O le fesootaiga i le va o nofoaga e fesoasoani e faaitiitia ai le aafiaga o le pisa i le lotoifale, ma iu ai ina sili atu ona malosi le fuafuaina o le impedance.
Fa'ailoga Autū: Tete'e Va'aia ma le Vaega
Mai le impedance, ua fuafuaina:
– Tete'e foliga vaaia (ρa): o lo'o fa'amatalaina ai le tete'e "averesi" e va'aia e galu i se taimi fa'apitoa.
– Vaega (φ): e faʻaalia ai le suiga o le vaega i le va o le fanua eletise ma le fanua maneta, e fesoʻotaʻi ma meatotino faʻaoso o le ala.
I le fa'auigaga muamua, o le a iloiloina ai pi'o ρa ma φ e fa'asaga i le televave. O le aga masani lava: o televave maualuluga e fa'atusa i loloto papa'u, ae o televave maualalo e fa'atusa i loloto loloto. O suiga tetele i pi'o e ono fa'ailoa mai ai tuaoi o vaega tete'e/fe'avea'i, sone suiga, po'o le iai o vai.
Fua Fa'ata'ita'i: 1D, 2D, ma le 3D
O le fa'auigaga o le MT e fa'alagolago i le lavelave o le fausaga o le eleele:
– O le faʻataʻitaʻiga 1D e faʻapea o le teteʻe e naʻo le loloto (vaega faʻalava) e fesuisuiaʻi. E talafeagai mo siaki muamua poʻo vaega faigofie.
– O faʻataʻitaʻiga 2D e manatu e fesuisuiaʻi le resistivity e tusa ai ma le loloto i le tasi itu i le itu, ae o isi itu e manatu e tutusa. E faʻaaogaina lautele i suʻesuʻega geothermal poʻo ni vaieli faʻaloloa.
– O faʻataʻitaʻiga 3D e mafaufau i suiga o le resistivity i itu uma. O le mea sili lea ona moni mo le geology faigata, ae manaʻomia faʻamaumauga mafiafia, faʻatusatusaga lautele, ma se fuafuaga faʻaliliu saʻo.
O le faagasologa o le mauaina o se faʻataʻitaʻiga o le teteʻe i lalo o le fogaeleele mai faʻamaumauga e taʻua o le inversion. O le MT inversion e lē tulaga ese, o lona uiga e mafai e le tele o faʻataʻitaʻiga ona faʻamatalaina faʻamaumauga tutusa. O le mea lea, e tatau ona lagolagoina le faʻauigaga MT e faʻamatalaga faʻale-geological, isi faʻamatalaga faʻale-geophysical (e.g., kalave, maneta, mafuiʻe), ma tapulaʻa faʻapitoa (e.g., tapulaʻa teteʻe moni).
Fa'aaogāina o le Metotia MT
E lautele fa'aoga o le metotia MT, e aofia ai:
1. Su'esu'ega o le Geothermal: E matua aoga tele le MT mo le fa'afanua o tapula'a o le omea (sone e tafe ai le vai ona o le suiga o le omea), auala e tafe ai i luga, ma papa tapula'a/fa'aputuga e fai si tete'e.
2. Tektonika ma suʻesuʻega o le paʻu o le lalolagi: e faʻafanua ai sone tetele o faʻaletonu, sutures, tuaoi o papatusi, ma fausaga e tafe ai le eletise i le paʻu pito i lalo.
3. Su'esu'ega o minerale: iloa o mea e tafe ai le eletise e pei o sulfides tetele po'o sone minerale e feso'ota'i ma vai.
4. Vasa o le oneone ma le hydrocarbon: fesoasoani e iloa ai le mafiafia o le oneone, le fogāeleele, ma fesuiaʻiga o le lithology e aʻafia ai le teteʻe.
Tapulaʻa ma Luʻitau
E ui ina malosi, ae o loʻo iai ni ona faʻatapulaʻaga le MT:
– Vaivai i le pisa aganu'u: e mafai e uaea eletise, paipa, pa, ma fale gaosi oloa ona fa'alavelave i le fa'ailo.
– Suiga tumau: fa'aletonu fa'alotoifale i le fanua eletise ona o ni eseesega papa'u (e pei o le oneone, vaega manifinifi o le eletise) e suia ai le pi'o o le tete'e e aunoa ma le suia tele o lona tulaga. E mana'omia ai se taulimaina fa'apitoa, e pei o le tu'ufa'atasia ma fa'amaumauga TDEM/CSAMT po'o ni fuafuaga fa'apitoa o le fa'aliliuina.
– E lē tulaga ese ma manino: E sili atu ona maaleale le MT i le eseesega o le resistivity nai lo faʻamatalaga laiti o le geometric. E faʻaitiitia le manino i loloto tele.
Fa'ato'a
O le Metotia Magnetotelluric o se metotia geophysical e le gaoioi e faʻaaogaina ai fanua eletise masani e faʻafanua ai le tufatufaina o le teteʻe i lalo o le fogaeleele mai le papaʻu i le loloto tele. I le fuaina o fanua eletise ma le maneta i luga, ona faʻaitiitia lea i le impedance, apparent resistivity, ma le phase, e maua ai e le MT ni malamalamaaga taua i fausaga o le eleele, sone vai, suiga, ma tuaoi tektonika. E ui lava i le feagai ai ma luʻitau e pei o le pisa faaleaganuu ma le le tulaga ese o le inversion, ae o le MT o loʻo avea pea ma metotia autu i suʻesuʻega geothermal, suʻesuʻega tektonika, ma suʻesuʻega eseese o le crustal. O le ki i le manuia o le MT o loʻo taoto i le mamanu lelei o suʻesuʻega, mauaina lelei, faʻagasologa malosi, ma le faʻamatalaina e tuʻufaʻatasia ma le malamalama i le eleele ma isi faʻamatalaga lagolago.
