Metotia o Fa'ata'ita'iga o le I lalo o le Fola i le Geophysics
O le faʻataʻitaʻiga o le eleele i lalo o le eleele o le fatu lea o le tele o galuega faʻaonaponei faʻale-geophysical, auā toetoe lava o faʻaiuga uma i le suʻesuʻeina o punaʻoa, faʻaitiitia o faʻalavelave faʻafuaseʻi, ma le fuafuaina o atinaʻe e faʻalagolago i lo tatou malamalama i tulaga i lalo o le fogaeleele o le Lalolagi. Talu ai e le mafai ona vaʻaia saʻo le eleele i le tele o tulaga, e faʻaaogaina e le au suʻesuʻe eleele ni fua faʻatatau e le tuusaʻo—e pei o galu masific, suiga i fanua kalave, fanua maneta, poʻo tali eletise—e faʻamatalaina ai fausaga faʻale-geographical. Mai nei faʻamaumauga, e faʻaaogaina ai faiga faʻataʻitaʻi e fausia ai ni faʻatusa faʻale-tino ma faʻale-geographical talafeagai, pe i le tulaga o vaega faʻalava 2D poʻo voluma 3D.
I se tulaga lautele, o le faʻataʻitaʻiga o le i lalo o le fogaeleele i le geophysics e mafai ona vaevaeina i ni auala tetele se lua: o le faʻataʻitaʻiga i luma ma le faʻataʻitaʻiga faʻafeagai (poʻo le inversion). E faʻatasia e le tasi le isi: o le faʻataʻitaʻiga i luma e faʻaaogaina e vavalo ai faʻamaumauga geophysical pe afai ua uma ona faʻamoemoeina se faʻataʻitaʻiga i lalo o le fogaeleele, ae o le inversion e faʻamoemoe e faʻatatau le faʻataʻitaʻiga i lalo o le fogaeleele mai faʻamaumauga ua fuaina. I le faʻatinoina, e masani ona toe faia e se geophysicist le va o nei mea e lua seʻia maua se faʻataʻitaʻiga e fetaui uma ma faʻamaumauga ma e tutusa lelei i le eleele.
1. Manatu Autū o le Fa'ata'ita'iga: Mai Fa'amaumauga i Fa'ata'ita'iga
O metotia fa'ale-geofisika ta'itasi e fuaina ai aofa'iga fa'aletino fa'apitoa. O mafui'e e fuaina ai le taimi e malaga ai po'o le foliga o galu, o le geoelectric e fuaina ai le tete'e po'o le conductivity, o le electromagnetic e fuaina ai le tali atu fa'aosofia, o le kalave e fuaina ai le fa'avavevaveina o le kalave, ma le magnetic e fuaina ai le malosi o le fanua magnetic. O nei aofa'iga e feso'ota'i lea ma meatotino o papa: density, magnetic susceptibility, peau saoasaoa, porosity, vai o lo'o i ai, ma minerale fa'apitoa o lo'o i ai.
Peita'i, e seasea ona tulaga ese le sootaga i le va o fa'amaumauga ma meatotino o papa. E mafai e le tele o fa'ata'ita'iga eseese ona maua ni tali tutusa o fa'amaumauga. O le mea lea e ta'ua o le non-uniqueness, o se lu'itau masani i le fa'ata'ita'iga geophysical. O le mea lea, o le fa'ata'ita'iga lelei e mana'omia ai ni fa'atapula'aina mai le geology, fa'amaumauga o vaieli, mata'ituina o mea o lo'o i luga, po'o le tu'ufa'atasia o auala eseese e ausia ai se fofo e sili atu ona fa'atatauina.
2. Fa'ata'ita'iga i Luma
O le faʻataʻitaʻiga i luma e aofia ai le fuafuaina o le tali atu faʻale-geophysical o se faʻataʻitaʻiga o le i lalo o le fogaeleele. Mo se faʻataʻitaʻiga, afai tatou te fatuina se faʻataʻitaʻiga faʻavaega ma se eseesega faʻapitoa o le mafiafia, e mafai ona tatou fuafuaina le faʻalavelave faʻafuaseʻi o le kalave i luga. Afai e faʻamaoti mai se faʻataʻitaʻiga o le saoasaoa o le seismic, e mafai ona tatou fuafuaina taimi e taunuu ai galu seismic. E taua le faʻataʻitaʻiga i luma mo:
1. Su'eina o manatu fa'ale-geolosi (e.g. pe iai se osofa'iga o le afi pe leai).
2. Fuafuaga o le su'esu'ega (fuafuaina o le va o ala, taimi e maua ai, ma isi mea faapena).
3. Fa'amaonia taunu'uga o le inversion (ia mautinoa o le fa'ata'ita'iga fa'aletino e moni).
I le fa'atusatusaga fa'akomepiuta, e mafai ona amata mai le fa'ata'ita'iga faigofie (e.g., fa'ata'ita'iga 1D fa'alava) i le matua lavelave (fa'ata'ita'iga 3D e fa'avae i elemene fa'atapula'a/eseesega fa'atapula'a). E fa'ateleina le lavelave ona o le eseese o papa, foliga o le eleele, anisotropy, ma aafiaga 3D.
3. Fa'aliliuga: O le Autū o le Fa'ata'ita'iga o le I lalo o le fogaeleele
O le fa'aliliuga e fa'amoemoe e su'e le fa'ata'ita'iga o le eleele i lalo o le fogaeleele e foliga mai e maua ai fa'amaumauga matauina. E masani ona foia le fa'aliliuga o se fa'afitauli fa'aleleia: fa'aitiitia le eseesega i le va o fa'amaumauga fuaina ma fa'amaumauga fa'ata'ita'i, fa'atasi ai ma tulafono fa'aopoopo e puipuia ai le fa'ata'ita'iga mai le "le mautonu" po'o le le moni. O lenei eseesega e masani ona ta'ua o le misfit, ae o le tulafono fa'amautuina e ta'ua o le regularization.
a. Fa'aliliuga Fa'atulagaina
E masani ona fa'aaogaina le fa'aliliuga fa'atulagaina ona o lona lelei. O fa'ata'ita'iga e aofia ai le fa'aliliuga o le least-squares, Gauss-Newton, po'o le fa'aliliuga o le conjugate gradient. E vave ma talafeagai mo seti fa'amaumauga tetele, ae o ona taunuuga e fa'alagolago i manatu muamua ma fa'asologa o le fa'atulagaina.
e. Fa'aliliuga Fa'afuainumera (Bayesian)
O le auala a Bayesian e taulimaina ai faʻataʻitaʻiga o ni tufatufaga o le ono mafai. O le iʻuga e lē o se faʻataʻitaʻiga e tasi, ae o se vaega o faʻataʻitaʻiga e ono mafai ma o latou le mautonu e fesoʻotaʻi i ai. O metotia e pei o le Markov Chain Monte Carlo (MCMC) e lauiloa mo suʻesuʻega e faʻamamafa ai le faʻatatauga o le le mautonu, e ui lava e taugata tele i le faʻatusatusaga.
c. Fa'atulagaina ma Fa'atapula'aga Fa'ale-geo
Ona o le tele o taimi e lē mautu ai fa'afeagaiga, o fa'atulagaina e pei o tapula'a o le lamolemole (fa'alelei ai le fa'ata'ita'iga), fa'aitiitia ('alo'ese mai tulaga fa'atauva'a), po'o tapula'a o le vaapiapi (fa'amalosia o tuaoi ma'ai). E le gata i lea, o tapula'a fa'ale-geographical—e pei o tuaoi o vaega mai le fa'amatalaga o le mafui'e po'o fa'amaumauga o vaieli—e mafai ona fa'aopoopoina ina ia sili atu ona moni le fa'ata'ita'iga.
4. Metotia o Fa'ata'ita'iga e Fa'avae i luga o Ituaiga Fa'amaumauga Fa'ale-geofisika
a. Fa'ata'ita'iga o Mafui'e
O le mafui'e o se metotia maualuga le iugafono e fa'aaogaina lautele i su'esu'ega o le suau'u ma le kesi ma su'esu'ega o le pa'u o le eleele. O le fa'ata'ita'iga o mafui'e e aofia ai:
– Su'esu'ega o le ave e fuafua ai ala o galu ma taimi e malaga ai.
– Fa'ata'ita'iga Atoatoa o le Galu e fa'ata'ita'i ai foliga atoa o galu.
– O le femalagaiga o mafui'e o le faagasologa lea o le fesiitaiga o le malosiaga ua toe atagia i lona tulaga moni i lalo o le fogaeleele.
I lona inversion, o le seismic tomography (fuafuaina o le saoasaoa mai le taimi o femalagaaiga) ma le Full Waveform Inversion (FWI) ua lauiloa e mafai ona gaosia ni faʻataʻitaʻiga saoasaoa auiliili, ae e maaleale i le faʻataʻitaʻiga muamua ma le lelei o faʻamaumauga.
b. Fa'ata'ita'iga o le Geoelectric ma le Resistivity (ERT)
O le Electrical Resistivity Tomography (ERT) e faʻataʻitaʻiina le tufatufaina o le resistivity i lalo o le fogaeleele mai fuataga o le eseesega o le gafatia e mafua mai i le tuiina o le eletise. O lenei metotia e aoga mo suʻesuʻega o le vai i lalo o le eleele, suʻesuʻega o le faʻaleagaina o le siosiomaga, ma le inisinia geotechnical. O luʻitau e aofia ai aafiaga o le fesoʻotaʻiga o le electrode, heterogeneity papaʻu, ma le maualuga o le nonlinearity. O le ERT inversion e masani ona faʻaaogaina le regularization e faʻamautu ai le faʻataʻitaʻiga ma e mafai ona faʻalauteleina i le time-lapse inversion e mataʻituina ai suiga (e.g., femalagaiga o mea leaga poʻo le ulufale atu o le vai masima).
c. Fa'ata'ita'iga Eletise Maneta (MT, TEM, CSEM)
O metotia eletise fa'amagnetika e pei o le Magnetotellurics (MT) e fa'aogaina ai fanua EM masani e fa'afanua ai le conductivity i loloto tetele, e taua i le geothermal ma tectonics. I le taimi nei, o le TEM (Transient EM) e talafeagai mo su'esu'ega loloto papa'u i le feololo. O le fa'ata'ita'iga EM e masani ona fa'ateleina le fa'akomepiuta ona o fua fa'atatau a Maxwell ma aafiaga malolosi 3D, o lea la o le fa'ata'ita'iga 3D ma le inversion e mana'omia ai le tele o punaoa fa'akomepiuta ma ta'iala talafeagai mo le fa'atulagaina.
d. Fa'ata'ita'iga o le Kalave
O faʻamaumauga o le kalave e faʻafanua ai suiga o le mafiafia. E vave tele le faʻataʻitaʻiga, ae o le faʻafitauli e matua le tulaga ese lava: e mafai e le tele o tufatufaga eseese o le mafiafia ona maua ai le mea e le masani ai. O le mea lea, e toetoe lava o taimi uma e faʻalagolago ai faʻamatalaga o le kalave i tapulaʻa faʻale-geographical, faʻamaumauga o mafuiʻe, poʻo tuaoi faʻataʻitaʻi. E masani ona faʻaaogaina le faʻataʻitaʻiga o le kalave e faʻafanua ai vaieli o le palapala, fausaga o le dome masima, poʻo osofaʻiga.
e. Fa'ata'ita'iga Fa'amagnetika
E maaleale metotia fa'amagnetisi i le maaleale o le fa'amagnetisi ma le toe fa'amagnetisi. E aoga le fa'ata'ita'iga fa'amagnetisi mo le su'esu'eina o minerale, fa'afanua o fausaga, ma le fa'ailoaina o papa igneous. O lu'itau e aofia ai le vavae'eseina o sao fa'aitulagi ma fa'alotoifale, fa'asa'oina o suiga i aso ta'itasi, ma le le mautonu i le itu o le fa'amagnetisi. O le fa'aliliuga fa'amagnetisi 3D mo le maaleale e masani lava ona fa'apipi'i ma e masani ona tu'ufa'atasia ma fa'amatalaga fa'ale-petrophysical.
5. Tuufaatasiga o Metotia e Tele ma le So'oga Fa'afeagai
Ona o metotia taʻitasi e eseese ona maaleale, o le tuʻufaʻatasia o se fuafuaga taua. Mo se faʻataʻitaʻiga:
– E maaleale le mafui'e i le saoasaoa ma le leo fa'alavelave.
– E maaleale le kalave i le mafiafia.
– E maaleale le EM i le fa'avevela o le eletise.
E tu'ufa'atasia e le so'oga fa'aliliuga le tele o fa'amaumauga e fa'aitiitia ai le le tulaga ese ma fa'ateleina ai le fa'atuatuaina. E lua auala: (1) fa'aliliuga fa'atasi ma se galuega fa'atino so'oga, po'o le (2) fa'aliliuga fa'asolosolo ma se fa'ata'ita'iga mai le tasi metotia e fa'atapula'aina e se isi metotia. I nisi tulaga—mo se fa'ata'ita'iga, geothermal—o le so'oga fa'aliliuga o le MT + kalave + seismic e mafai ona maua ai se ata sili atu ona tutusa o le vaituloto, papa ufiufi, ma sone suiga.
6. Mataupu Autū: Foiaina, Loloto o le Suʻesuʻega, ma le Lē Mautinoa
E tatau ona amanaʻia i taimi uma e le faʻataʻitaʻiga o le i lalo o le fogaeleele:
– Resolution: le tele o auiliiliga e mafai ona vaaia i se vaega. E masani ona maualuga le mafui'e, ae maualalo le kalave.
– Loloto o le suʻesuʻega: E papaʻu-feoloolo le ERT, ae e mafai ona loloto tele le MT.
– Lē mautinoa: pisa o faʻamaumauga, manatu faʻavae o faʻataʻitaʻiga, ma le lē tulaga ese.
O le faiga sili ona lelei o le lipotia lea e le gata o le faʻataʻitaʻiga mulimuli, ae faʻapea foʻi le lelei o le fetaui lelei, le maaleale, ma le le mautonu. A aunoa ma lenei mea, e ono lamatia se faʻataʻitaʻiga i le manatu o se "saʻo" ae o le mea moni e na o se tasi o le tele o mea e mafai ona tupu.
7. Atina'e lata mai
O le alualu i luma i le komepiuta, masini fa'alogo, ma algorithms o lo'o fa'atupuina ai le fa'ata'ita'iga sili atu ona moni. O le fa'aliliuga atoa o galu, le fa'aliliuga tele o le 3D EM, ma le fa'aliliuga so'otaga ua fa'ateleina ona taatele. I le taimi nei, o lo'o amata ona fa'aaogaina metotia fa'avae i le a'oa'oina o masini e fa'avavevave ai le fa'amatalaina, iloa o mamanu, ma auala fa'ata'ita'i e fa'avavevave ai le fa'ata'ita'iga i luma. Peita'i, e mana'omia pea ona fa'alelei le a'oa'oina o masini e ala i mataupu fa'aletino ma le fa'amaoniga o le fanua ina ia 'alofia ai fa'amatalaga fa'aitu'au.
I'uga
O metotia fa'ata'ita'i i lalo o le fogaeleele i le geophysics e tu'ufa'atasia ai le fa'ata'ita'iga fa'apitoa, fa'aliliuga, ma le tu'ufa'atasia o le malamalama i le eleele. O metotia ta'itasi—mafui'e, geoelectric, electromagnetic, kalave, ma le magnetic—e iai ona lava lelei ma ona tapula'a, o lea e tatau ai ona fa'atulagaina le filifiliga o le metotia i le sini, loloto, ma le iugafono mana'omia. Faatasi ai ma le fa'aoga talafeagai o le fa'aliliuga, fa'atulagaina lelei, ma le tu'ufa'atasia o le tele o metotia, e mafai e le fa'ata'ita'iga i lalo o le fogaeleele ona maua ni ata fa'atuatuaina mo le su'esu'eina o punaoa, fa'aitiitia o lamatiaga, ma le puleaina o le siosiomaga.
Afai e te manaʻo ai, e mafai ona ou fetuʻunaʻia lenei tusiga i se tulaga faapitoa (e pei o le geothermal, suauʻu ma kesi, minerale, poʻo le suʻesuʻega o le geotechnical), faʻaopoopo se lisi o mataupu, pe fatuina se lomiga e sili atu ona aʻoaʻoina faʻatasi ai ma upusii.
