Mekhoa ea ho Etsa Mehlala ea Subsurface ho Geophysics
Ho etsa mohlala ka tlas'a lefatše ke karolo ea bohlokoa ea mosebetsi o mongata oa sejoale-joale oa jeofiksi, kaha hoo e ka bang qeto e 'ngoe le e 'ngoe ea ho hlahloba mehloli, ho fokotsa likoluoa, le ho rala meralo ea motheo e itšetlehile ka kutloisiso ea rona ea maemo a ka tlas'a lefatše. Hobane bokaholimo bo ke ke ba bonoa ka ho toba maemong a mangata, litsebi tsa jeofiksi li sebelisa litekanyo tse sa tobang—joalo ka maqhubu a sepakapaka, liphetoho masimong a matla a khoheli, masimo a makenete, kapa likarabo tsa motlakase—ho hlalosa meaho ea jeologi. Ho tsoa ho lintlha tsena, lits'ebetso tsa ho etsa mohlala li sebelisoa ho haha litšoantšo tse utloahalang tsa 'mele le tsa jeologi, ebang ke ka mokhoa oa likarolo tse tšekaletseng tsa 2D kapa li-volume tsa 3D.
Ka kakaretso, ho etsa mohlala wa subsurface ho geophysics ho ka arolwa ka mekgwa e mmedi e meholo: ho etsa mohlala wa forward le ho etsa mohlala o fapaneng (kapa ho fetola). Tse pedi di a tlatsana: ho etsa mohlala wa forward ho sebediswa ho bolela esale pele data ya geophysical haeba mohlala wa subsurface o se o nkuwa, ha ho etsa mohlala wa inversion ho ikemiseditse ho hakanya mohlala wa subsurface ho tswa ho data e lekantsweng. Ha e le hantle, setsebi sa geophysicist hangata se pheta pakeng tsa tse pedi ho fihlela mohlala o fumanwa hore ka bobedi o dumellana le data mme o tsitsitse ka jeoloji.
1. Mehopolo ea Motheo ea ho Etsa Mohlala: Ho tloha ho Lintlha ho ea ho Mohlala
Mokhoa o mong le o mong oa jeofiksi o lekanya bongata bo itseng ba 'mele. Tšisinyeho ea lefatše e lekanya nako ea leeto kapa sebopeho sa maqhubu, geoelectric e lekanya resistivity kapa conductivity, electromagnetic e lekanya karabelo e susumelitsoeng, matla a khoheli a lekanya ho potlaka ha matla a khoheli, 'me makenete a lekanya matla a matla a makenete . Bongata bona bo amana le litšobotsi tsa lefika: ho ba le bongata, ho tetebela ha makenete, lebelo la maqhubu, masoba, litaba tsa mokelikeli le litaba tse itseng tsa diminerale.
Leha ho le jwalo, kamano pakeng tsa data le thepa ya mafika ha se hangata e ikgethang. Mehlala e mengata e fapaneng e ka hlahisa dikarabo tse tshwanang tsa data. Sena se bitswa ho se ikgethe, phephetso ya kgale ho modeling ya jeofiksi. Ka hona, ho etsa mohlala o motle ho hloka dithibelo ho tswa ho jeologi, data ya sediba, ditemogo tsa kantle ho naha, kapa kopanyo ya mekgwa e mengata ho fihlella tharollo e shebaneng le yona haholoanyane.
2. Ho Etsa Mekhoa ea Pele
Ho etsa mohlala wa pele ho kenyelletsa ho bala karabelo ya geophysical ya mohlala o nkuwang o le ka tlase ho lefatshe. Mohlala, haeba re theha mohlala o nang le mekhahlelo o nang le phapang e itseng ya bongata, re ka bala ho se leka-lekane ha matla a khoheli ho lebelletsweng hodima lefatshe. Haeba mohlala wa lebelo la ho sisinyeha ha lefatshe o boletswe, re ka bala dinako tsa ho fihla ha maqhubu a ho sisinyeha ha lefatshe . Ho etsa mohlala wa pele ho bohlokwa bakeng sa:
1. Ho leka dikgopolo tsa jeoloji (mohlala, hore na ho na le ho kenella ha mouoane kapa tjhe).
2. Moralo oa phuputso (ho fumana sebaka sa litsela, maqhubu a mohloli, jj.).
3. Netefatsa liphetho tsa phetoho (netefatsa hore mohlala oa 'mele ke oa sebele).
Ka dikhomphutha, ho etsa mohlala wa pele ho ka tloha ho tse bonolo (mohlala, mehlala ya 1D e nang le mealo) ho ya ho tse rarahaneng haholo (diketsiso tsa 3D tse thehilweng hodima dielemente tse lekanyelitsoeng/phapang e lekanyelitsoeng). Ho rarahana hoa eketseha ka lebaka la ho se tshwane ha mafika, topography, anisotropy, le ditlamorao tsa 3D.
3. Phetoho: Motheo oa ho Etsa Mohlala oa Subsurface
Ho fetola ho ikemiseditse ho fumana mohlala wa subsurface oo mohlomong o hlahisang data e bonweng. Ho fetola hangata ho rarolloa e le bothata ba ntlafatso: ho fokotsa phapang pakeng tsa data e lekantsoeng le e etsisitsoeng, ka melao e eketsehileng ho thibela mohlala ho ba "o hlaha" kapa o sa utloahaleng. Phapang ena hangata e bitswa misfit, ha molao wa ho tsitsisa o bitswa regularization.
a. Phetoho e Ikemiseditseng
Ho fetolela ho hlakileng ho atisa ho sebediswa ka lebaka la bokgoni ba yona. Mehlala e kenyeletsa ho fetolela ho hlakileng ha dikwere tse nyane, Gauss-Newton, kapa ho fetolela ho hlakileng ha dikwere tse kopaneng. E potlakile ebile e loketse disete tse kgolo tsa data, empa diphetho tsa yona di itshetlehile ka dikakanyo tsa pele le diparamitha tsa ho laola.
b. Phetoho ea Probabilistic (Bayesian)
Mokhoa oa Bayesian o nka mehlala e le kabo ea menyetla. Sephetho ha se mohlala o le mong, empa ke mefuta e fapaneng ea mehlala e ka bang teng le ho se nepisisehe ho amanang le eona. Mekhoa e kang Markov Chain Monte Carlo (MCMC) e tumme bakeng sa lithuto tse hatisang khakanyo ea ho se nepisisehe, leha e le theko e boima ka k'homphieutha.
c. Ho Hlophisa Maemo le Litšitiso tsa Jeoloji
Hobane hangata liphetoho ha li tsitse, ho sebelisoa mekhoa e tloaelehileng e kang lithibelo tsa boreledi (ho batalatsa mohlala), ho damping (ho qoba boleng bo feteletseng), kapa lithibelo tsa sparsity (ho khothaletsa meeli e bohale). Ho phaella moo, lithibelo tsa jeoloji—mohlala, meeli ea lera la tlhaloso ea litšisinyeho tsa lefatše kapa data liliba—li ka kenyelletsoa ho etsa hore mohlala o be oa sebele haholoanyane.
4. Mekhoa ea ho Etsa Mehlala e Thehiloeng Mefuta ea Lintlha tsa Geofiziki
a. Ho Etsa Mehlala ea Litšisinyeho tsa Lefatše
Ho etsa mohlala ka ho sisinyeha ha lefatše ke mokhoa o nang le qeto e phahameng o sebelisoang haholo lipatlisisong tsa oli le khase le lithutong tsa crustal. Ho etsa mohlala ka ho sisinyeha ha lefatše ho kenyelletsa:
– Ho latela mahlaseli ho bala litsela tsa maqhubu le linako tsa maeto.
– Ho etsa mohlala o felletseng wa Waveform ho etsisa dibopeho tse felletseng tsa waveform.
– Ho falla ha lefatshe ka lebaka la ho sisinyeha ha lefatshe ke tshebetso ya ho fetisetsa matla a bonahatswang sebakeng sa wona sa sebele ka tlase ho bokahodimo.
Ho fetoleng ha yona, ho tsebahala hore tomography ya seismic (ho hakanya lebelo ho tloha nakong ya leeto) le Full Waveform Inversion (FWI) di kgona ho hlahisa mehlala ya lebelo e qaqileng haholo, empa di na le kutlwisiso ho mohlala wa pele le boleng ba data.
b. Ho Etsa Mehlala ea Geoelectric le Resistivity (ERT)
Tomography ea Resistivity ea Motlakase (ERT) e etsa mohlala oa kabo ea resistivity ea subsurface ho tsoa litekanyong tse ka bang teng tsa phapang e bakoang ke ente ea hona joale. Mokhoa ona o sebetsa hantle bakeng sa lithuto tsa metsi a ka tlas'a lefatše, lithuto tsa tšilafalo, le boenjiniere ba jeotechnical. Liphephetso li kenyelletsa litlamorao tsa ho kopana ha li-electrode, ho se tšoane ho sa tebang, le ho se lumellane ho hoholo. Ho fetoha ha ERT hangata ho sebelisa mokhoa oa ho laola ho tsitsisa mohlala 'me ho ka atolosoa ho fetoha ha nako ho beha leihlo liphetoho (mohlala, ho falla ha litšila kapa ho kenella ha metsi a letsoai).
c. Ho Etsa Mehlala ea Elektromakenete (MT, TEM, CSEM)
Mokhoa oa motlakase Magnetotelluric (MT) e sebelisa masimo a tlhaho a EM ho hokahanya conductivity ho ea botebong bo boholo, e leng ea bohlokoa ho geothermal le tectonics. Ho sa le joalo, TEM (Transient EM) e loketse lithuto tsa botebo bo sa tebang ho isa bohareng. Ho etsa mohlala oa EM ho atisa ho ba boima ka lebaka la lipalo tsa Maxwell le litlamorao tse matla tsa 3D, kahoo ho etsa mohlala oa 3D le ho fetola hoa hlokahala. mohlodi dipalo tse kgolo le maano a loketseng a ho hlophisa dintho ka tatellano.
d. Ho Etsa Mehlala ea Matla a Khoheli
Data ya matla a khoheli e bontsha diphetoho tsa bongata. Ho etsa mohlala ho potlakile haholo, empa bothata ha bo ikgetha: dikabo tse ngata tse fapaneng tsa bongata di ka hlahisa ntho e sa tlwaelehang. Ka hona, ditlhaloso tsa matla a khoheli hangata di itshetlehile hodima dithibelo tsa jeoloji, data ya tshisinyeho ya lefatshe, kapa meedi ya jeoloji. Ho etsa mohlala wa matla a khoheli hangata ho sebediswa ho etsa 'mapa wa dikou tsa sedimentary, meaho ya letswai, kapa ho kena-kenana.
e. Ho Etsa Mehlala ea Magnetic
Mekhoa ea makenete e na le kutloelo-bohloko ho matla a makenete le ho kheneha ha matla a makenete ho sa feleng. Ho etsa mohlala oa makenete ho sebetsa hantle bakeng sa ho hlahloba liminerale, ho etsa 'mapa oa sebopeho, le ho tsebahatsa mafika a igneous. Liphephetso li kenyelletsa ho arola menehelo ea libaka le ea lehae, ho lokisa liphetoho tsa letsatsi le letsatsi, le ho se hlaka ha tataiso ea makenete. Phetoho ea makenete ea 3D bakeng sa ho kheneha e tloaelehile haholo 'me hangata e kopanngoa le tlhaiso-leseling ea petrofiziki.
5. Kopanyo ea Mekhoa e Mengata le Phetoho e Kopanetsoeng
Hobane mokhoa o mong le o mong o na le kutloelo-bohloko e fapaneng, kopanyo ke leano la bohlokoa. Mohlala:
– Tšisinyeho ea lefatše e ela hloko lebelo le pherekano ea molumo.
– Matla a khoheli a ela hloko ho teteana ha lintho.
– EM e na le kutloelo-bohloko mabapi le ho tsamaisa motlakase.
Ho fetola ha motswako ho kopanya disete tse ngata tsa data ho fokotsa ho se ikgethe le ho eketsa botshepehi. Ho na le mekgwa e mmedi: (1) ho fetola ha motswako ka nako e le nngwe ka mosebetsi wa sepheo se kopaneng, kapa (2) ho fetola ha motswako ka tatellano ka mohlala ho tswa mokgweng o mong o thibetsweng ke mokgwa o mong. Maemong a mang—mohlala, ho fetola ha motswako wa lefatshe—ho fetola ha motswako wa MT + matla a khoheli + ditshisinyeho tsa lefatshe ho ka fana ka setshwantsho se tsitsitseng haholoanyane sa polokelo, lefika la cap, le dibaka tsa phetoho.
6. Litaba tsa Bohlokoa: Tharollo, Botebo ba Patlisiso, le ho se Tiisehe
Mohlala oa subsurface o lokela ho ela hloko kamehla:
– Qeto: hore na karolo e ka bonoa lintlha tse kae. Hangata ho sisinyeha ha lefatše ho phahame, matla a khoheli a tlase.
– Botebo ba lipatlisiso: ERT ha e na botebo bo tebileng, MT e ka ba tebileng haholo.
– Ho se nepisisehe: lerata la data, menahano ea mohlala, le ho se ikhetha.
Mokhoa o motle ke ho tlaleha eseng feela mohlala oa ho qetela, empa hape le boleng ba ho lekana, kutloelo-bohloko le ho se tsitse. Ntle le sena, mohlala o na le kotsi ea ho nkoa e le "o nepahetseng" ha e le hantle e le o mong oa menyetla e mengata.
7. Lintlafatso tsa morao-rao
Tsoelo-pele ea k'homphieutha, li-sensor le li-algorithms li khanna ho etsa mohlala oa sebele haholoanyane. Phetoho ea sebopeho sa maqhubu a felletseng , phetoho e kholo ea 3D EM, le phetoho ea manonyeletso li ntse li ata haholo. Ho sa le joalo, mekhoa e thehiloeng ho ithuteng ka mochini e qala ho sebelisoa ho potlakisa tlhaloso, ho lemoha lipaterone, le mekhoa ea ho etsa mohlala e 'ngoe ho potlakisa mohlala oa pele. Leha ho le joalo, ho ithuta ka mochini ho ntse ho hloka ho fokotsoa ke melao-motheo ea 'mele le netefatso ea tšimo ho qoba litlhaloso tse leeme.
Qetello
Mekhoa ea ho etsa mohlala oa subsurface ho geophysics e kopanya mohlala o tsoetseng pele, ho fetola, le ho kopanya tsebo ea jeoloji. Mokhoa o mong le o mong—oa ho sisinyeha ha lefatše, oa geoelectric, oa electromagnetic, oa matla a khoheli le oa makenete—o na le melemo le mefokolo ea oona, kahoo khetho ea mokhoa e tlameha ho etsoa ho latela sepheo, botebo le qeto e hlokahalang. Ka ts'ebeliso e nepahetseng ea ho fetola, ho hlophisa ka bohlale, le kopanyo ea mekhoa e mengata, ho etsa mohlala oa subsurface ho ka hlahisa litšoantšo tse tšepahalang haholoanyane bakeng sa ho hlahloba mehloli, ho fokotsa likotsi le tsamaiso ea tikoloho.
Haeba o lakatsa, nka fetola sengoloa sena ho latela moelelo o itseng (mohlala, tlhahlobo ea geothermal, oli le khase, diminerale, kapa tlhahlobo ea geotechnical), eketsa buka ea libuka, kapa ho theha mofuta o mong oa thuto o nang le litšupiso.
