Mataupu Faavae Autu o le Fisiki o le Lalolagi i le Geophysics
O le Geophysics o se lala o le saienisi o le lalolagi e suʻesuʻeina le Lalolagi e faʻaaoga ai mataupu faavae o le fisiki. E ui o le geology e faalagolago tele i le matauina o papa ma fausaga i luga o le fogaeleele, ae o le geophysics e "vaai" i le Lalolagi e ala i ni tali faaletino: galu, fanua kalave, magnetism, eletise, vevela, ma le radiation. I se isi faaupuga, o le geophysics e saili e tali fesili e pei o mea o loʻo tutupu i lalo o le fogaeleele, o a meatotino o ona meafaitino, ma o a faiga o loʻo tutupu—e aunoa ma le eliina poʻo le viliina i soo se mea.
Ina ia mautinoa se malamalamaga mautu i le geophysics, e manaʻomia ona tatou toe iloiloina mataupu faavae o le fisiki o le Lalolagi o loʻo lagolagoina ai metotia geophysical. O nei mataupu faavae e aofia ai manatu o ala o faasalalauga elastic, faasalalauina o galu, fanua gafatia, faʻaoso electromagnetic, fesiitaiga o le vevela, ma le sootaga i le va o meatotino faaletino o meafaitino ma tulaga o le eleele.
1. Lalolagi o se faiga faaletino: tuufaatasiga, fausaga, ma meatotino o meafaitino
I le itu faaletino, e mafai ona mafaufauina le Lalolagi o se faiga e vaevaeina: o le pa'u, o le mantle, o le vai i fafo, ma le totoa i totonu. O nei eseesega e vaevaeina e le na o ni vaevaega fa'ale-geolosi, ae o lo'o atagia mai ai fo'i meatotino fa'aletino e pei o le mafiafia, le elasticity, le eletise conductivity, le vevela, ma le magnetism. I le geophysics, o nei meatotino fa'aletino o "parameters" autu ia.
E eseese le tali atu o meafaitino eseese i malosiaga ma le malosi. Mo se faʻataʻitaʻiga, o papa mafiafia e masani ona maualuga le mafiafia nai lo palapala solo; o papa ua tumu i le vai e sili atu ona tafe atu i le eletise nai lo papa mago; ma o minerale maneta e pei o le magnetite e maua ai e papa le maualuga o le gafatia o le maneta. O nei eseesega i le tali atu e mafua ai ni mea e le masani ai e mafai ona fuaina.
2. Manatu o le fanua kalave ma le fanua gafatia
O se tasi o mataupu faavae autū o le fisiki o le Lalolagi o le kalave. E lē tutusa le fanua kalave o le Lalolagi ona o le lē tutusa o le tufatufaina o le mamafa. O papa e maualuga le mafiafia o le a sili atu ona "toso" nai lo papa e itiiti le mafiafia. O le geophysics kalave e faʻaaogaina ai ni nai suiga laiti i le faʻavavevaveina o le kalave (anomali o le kalave) e faʻamatalaina ai fausaga o loʻo i lalo o le fogaeleele.
I le fa'amatematika, o le kalave o se fanua e mafai ona maua mai i se galuega faatino e mafai ona maua ma fa'amalieina ai le fua fa'atatau a Laplace/Poisson i lalo o nisi tulaga. E taua tele lenei mea aua o le tele o metotia fa'ale-geophysical—kalave ma le maneta—e iai se uiga e le tulaga ese: o se mamanu e tasi e le masani ai e mafai ona mafua mai i fa'atulagaga eseese o le eleele. O le mea lea, o le fa'amatalaina e mana'omia ai ni fa'atapula'a fa'aopoopo e pei o fa'amaumauga fa'ale-geographical, fa'amaumauga fa'ale-seismic, po'o fa'amatalaga eliina.
O ona fa'aoga aoga e aofia ai le fa'afanua o vaituloto o le eleele, fa'ailoaina o dome masima, ma le su'esu'eina o le isostasy (le paleni o le tele o le lithosphere e fa'atatau i le mantle). O le mataupu faavae o le isostasy e fa'amatala ai le mafua'aga e mama pe mafiafia ai "a'a" o mauga, e mafai ai ona latou opeopea pe a fa'atatau i le mantle.
3. Maneta o le Lalolagi: fanua maneta ma puna o mea e le masani ai maneta
O le lalolagi o loʻo i ai se fanua maneta autū e mafua mai i le gaioiga o lona ogatotonu vai i fafo (geodynamo). I le faʻaopoopoga i le fanua autū, o loʻo i ai foʻi fanua maneta i le lotoifale mai papa ua maneta. O le geophysics maneta e fuaina ai suiga o le fanua maneta e faʻafanua ai fausaga o le eleele, aemaise lava i latou e fesoʻotaʻi ma papa igneous ma metamorphic e mauʻoa i minerale maneta.
O le mataupu faavae autū iinei, o le magnetization o papa e aofia ai vaega e lua: o le magnetization fa'aosofia (e tutusa ma le fanua magnetic o lo'o iai nei i le Lalolagi) ma le magnetization o totoe (o le toega o le magnetization ua mavae, i le taimi na fausia ai le papa). O le magnetization o totoe e matua aoga lava i le paleomagnetism mo le toe fausiaina o le gaioiga o papatusi tectonic ma le talafaasolopito o suiga o le pole magnetic o le Lalolagi.
I se tulaga fa'aitulagi, e fesoasoani fa'amaumauga fa'amaneta e fa'afanua le fogafale pito i lalo (papa pito i lalo) i lalo o oneone mafiafia, fa'ailoga o mea sese, ma su'esu'e minerale.
4. Galu mafui'e ma le fetuutuuna'i o le ala
O se mataupu faavae fa'aletino autu i le geophysics o le faiga o galu i totonu o ala elastic. O metotia o mafui'e e fa'aaogaina ai galu elastic o lo'o sosolo atu i le Lalolagi. E lua ituaiga autu o galu i totonu o le Lalolagi: galu-P (muamua, longitudinal) ma galu-S (lona lua, transverse). E mafai ona sosolo galu-P i mea malo ma vai, ae le mafai e galu-S ona sosolo i vai. O lenei mea moni fa'aletino o se mafua'aga taua lea tatou te iloa ai o le totonugalemu i fafo o le Lalolagi o le vai: E le mafai e galu-S ona ui atu i ai.
O le saoasaoa o galu mafui'e e fuafua e le moduli elastic ma le mafiafia o le meafaitino. I se faaupuga faigofie, o papa e sili atu ona malō ma mafiafia e masani ona maualuga atu le saoasaoa o galu. A ui atu galu i vaega e eseese uiga, e tupu ai le toe atagia ma le toe fa'afo'isia, e mulimuli ai i mataupu faavae e tutusa ma le tulafono a Snell i mea faitino. Mai le taimi e malaga ai galu, le malosi, ma le foliga o galu, e mafai e le au su'esu'e eleele ona fuafua le loloto o le vaega, le mafiafia o le palapala, ma e o'o lava i le iai o vai.
E suʻesuʻeina e le mafuiʻe faʻalelalolagi mafuiʻe e faʻafanua ai le fausaga o le mantle ma le core, ae o le suʻesuʻega o mafuiʻe e faʻafanua ai le suauʻu, kesi, ma faʻatanoa o le geothermal i se tulaga faʻalotoifale.
5. Eletise ma le electromagnetism: conductivity, resistivity, ma le induction
O le tele o faiga i lalo o le eleele e aofia ai vai, mineralization, ma eseesega o le vevela—o nei mea uma e aʻafia ai le conductivity eletise. O le mataupu faavae autu o metotia eletise ma electromagnetic o le sootaga i le va o le eletise, fanua eletise, ma meatotino o le medium, e masani ona aoteleina e le tulafono a Ohm i le tulaga faifai pea (J = σE), faatasi ai ma le σ o le conductivity.
O le Resistivity, induced polarization (IP), magnetotelluric (MT), ma isi metotia eletise e fuaina ai le tali atu o le eleele i puna o le eletise/fanua, e mafua mai i mea fa'apitoa ma mea fa'alenatura. O le mataupu faavae o le electromagnetic induction—ua fa'atulagaina i le tulafono a Faraday—e fa'amatalaina ai le auala e maua ai e fanua eletise ma tafega eddy i le eleele ona o suiga o fanua maneta. Ona maua lea e nei tafega eddy ni fanua maneta lona lua e fuaina i luga o le eleele.
O mea ua fa'atumuina i le vai masima e matuā tafe lelei le eletise; o omea e masani fo'i ona tafe lelei le eletise ona o faiga fa'aeleele. I se fa'atusatusaga, o papa mamago ma hydrocarbons e masani ona tete'e. O le mea lea, o metotia EM e fa'aaogaina lautele mo le vai i lalo o le eleele, geothermal, su'esu'ega o minerale sulfide, ma le su'esu'eina o sone o fa'aletonu e tumu i vai.
6. Fesiitaiga o le vevela ma le geothermal: conduction ma convection
E lē tumau le Lalolagi; e tafe atu le malosi o le vevela mai totonu i luga. O mataupu faavae o le fesiitaiga o le vevela e aofia ai le conduction (tafe o le vevela i totonu o meafaitino e aunoa ma le fesiitaiga o le tele) ma le convection (tafe o le vevela faatasi ai ma le fesiitaiga o le tele, e pei o le mantle e matuā telegese le tafe). O le tulafono a Fourier e faʻamatalaina ai le tafe o le vevela e faʻatautaia e tutusa ma le gradient o le vevela ma le thermal conductivity.
O le fuaina o le geothermal gradients, heat fluxes, ma meatotino fa'avevela o papa e fesoasoani e malamalama ai i geothermal systems, metamorphism, ma tectonic dynamics. I totonu o subduction zones, mo se fa'ata'ita'iga, o mamanu o le vevela e a'afia e subducting plates, fluid circulation, ma le friction i le contact interface. I le ogatotonu o le vasa, o le si'itia o le hot mantle material e fa'ateleina ai le heat flux ma fausia ai hydrothermal systems.
7. Le sootaga i le va o meatotino faaletino ma le faauigaga: le faafitauli o le fesuiaʻiga ma le le tulaga ese
O le uiga autū o le geophysics e lē na o le fuaina, ae o le faʻamatalaina foʻi. O fua i luga o le fogaeleele poʻo mai punaʻoa ea poʻo satelite e tatau ona faʻaliliuina i ni faʻataʻitaʻiga i lalo o le fogaeleele. O lenei faiga e taʻua o le inversion. I le faʻaletino ma le faʻamatematika, o inversions e masani ona lē tulaga ese: e mafai e le tele o faʻataʻitaʻiga ona faʻamatalaina faʻamatalaga tutusa. O le mea lea, o le geophysics faʻaonaponei e faʻalagolago i mataupu faʻavae o le faʻatulagaina, fuainumera, ma le tuʻufaʻatasia o le tele o faʻamatalaga.
Mo se faʻataʻitaʻiga, o se faʻalavelave faʻafuaseʻi o le kalave e ono faʻaalia ai le i ai o se tino maualuga le mafiafia, ae e le faʻaalia saʻo pe o se osofaʻiga o le basalt pe o se minerale uʻamea—e mafai uma ia mea. I le faʻaopoopoina o faʻamatalaga faʻamaneta, faʻamaʻi, poʻo le EM, e sili atu ona mautu ma moni le faʻamatalaga.
8. Fua ma le faʻamoemoega: mai le suʻesuʻega i le malamalama i le lalolagi atoa i le Lalolagi
O mataupu faavae o le fisiki o le Lalolagi i le geophysics e faʻaaogaina i le tele o fua. I le tulaga lautele, o le mafuiʻe satelite ma le kalave e fesoasoani e faʻafanua le eseesega o le mantle o le Lalolagi, geoid, ma le taamilosaga i totonu. I fua faʻaitulagi ma faʻalotoifale, o metotia geophysical e faʻaaogaina mo le suʻesuʻeina o punaoa (suauʻu, kesi, minerale, geothermal), faʻaitiitia o faʻalavelave faʻafuaseʻi (mataʻituina o mauga mu, microzonation o mafuiʻe), inisinia geotechnical (mautu o le faavae), ma suʻesuʻega o le siosiomaga (faʻaleagaina o le eleele ma le vai).
O le mea e autasia ai i latou uma o le mataupu faavae e faapea, o eseesega i meatotino faaletino—density, elasticity, conductivity, magnetization, ma le vevela—e fesoʻotaʻi tuusaʻo ma faiga faʻale-geological. O metotia faʻale-geophysical e maua ai se faʻamalama i nei eseesega faʻatusatusa.
Fa'ato'a
E mafai ona aoteleina mataupu faavae autū o le fisiki o le Lalolagi i le geophysics o se taumafaiga e malamalama ai i le Lalolagi e ala i tali faaletino e mafai ona fuaina: kalave ma le magnetism o ni fanua e mafai ona fuaina, seismic o le faʻasalalauina o galu elastic, metotia eletise ma electromagnetic o tali o le conductivity ma le induction, ma geothermal o le tafe o le vevela i totonu. O metotia taʻitasi e iai malosiaga ma tapulaʻa, aemaise lava e fesoʻotaʻi ma le le tulaga ese o le faʻamatalaga, o lea e taua tele ai le tuʻufaʻatasia o faʻamatalaga ma le malamalama i le fisiki o meafaitino.
Faatasi ai ma se faavae malosi i le fisiki, e mafai e le geophysics ona faafesootai matauga i luga ma le mea moni lavelave o loo i lalo—fesoasoani i tagata ia malamalama i le fausaga o le Lalolagi, faaaoga lelei ona punaoa, ma faaitiitia ai tulaga lamatia o mala e ala i le sili atu ona lelei o faataitaiga ma le mataituina.
