Melao-motheo ea Motheo le Tšebeliso ea Mokhoa oa TDEM ho Geophysics
Mokhoa oa Time Domain Electromagnetic (TDEM) ke mokhoa o sebelisoang haholo oa geophysical oa electromagnetic bakeng sa ho batlisisa meaho e ka tlas'a lefatše ho latela liphapang tsa thepa ea motlakase, haholo-holo resistivity (kapa inversely, conductivity). TDEM ke mokhoa o sa hlaseleng, o potlakileng haholo, le o sebetsang bakeng sa merero e fapaneng ho tloha ho lipatlisiso tsa metsi a ka tlas'a lefatše ho ea ho lipatlisiso tsa liminerale le 'mapa oa tšilafalo. Sengoloa sena se tšohla melao-motheo ea motheo ea TDEM, likarolo tsa sistimi, kamoo e sebetsang kateng, tlhaloso ea data, melemo le meeli, le lits'ebetso tsa eona tse sebetsang ho geophysics.
1. Semelo le mehopolo ea motheo
Ho geophysics, ho hanyetsa mafika ho susumetsoa ke mabaka a mangata, a kang metsi, letsoai, masoba, mofuta oa diminerale, mocheso, le boemo ba phetoho. Lintho tse nang le masoba a tletseng metsi a letsoai hangata li tsamaisa metsi haholo (ho hanyetsa ho tlase), ha majoe a maholo a omileng a nang le mashala a atisa ho hanyetsa haholoanyane.
Mokhoa oa TDEM o sebelisa karabelo ea Lefatše tšimong ea motlakase e feto-fetohang ka nako. Ho fapana le mokhoa oa frequency-domain electromagnetic (FDEM), o sebelisang maqhubu a sinusoidal maqhubung a itseng, TDEM e sebelisa mohloli oa hona joale o buloang le ho tima (o pulsed kapa o tennweng). Kamora hore hona joale ho tingoe, matla a makenete a mantlha aa putlama, a hlahisa hona joale e susumelitsoeng ka tlas'a bokaholimo. Ho bola ha hona joale e susumelitsoeng ho tlalehiloe ka linako tse itseng, ho lumella tlhahisoleseling ea botebo ho fumanoa ho latela hore na lets'oao le fetoha joang ha nako e ntse e ea.
2. Melao-motheo ea fisiks ea TDEM: maqhubu a induction le a eddy
Ha motlakase o phalla ka hara sekgoqetsane sa transmitter, matla a mantlha a makenete a a thehwa. Ha motlakase o emisoa ka potlako (step-off), matla ana a makenete a fetohang a hlahisa matla a electromotive a susumetsoang ho latela molao oa Faraday. Ka lebaka leo, maqhubu a eddy a thehoa ka tlas'a bokaholimo, a namelang ebe aa bola ka lebaka la khanyetso ea seaplane.
Tšobotsi ea bohlokoa ea TDEM ke kamano ea nako le botebo:
– Nako ya pele: karabelo e utlwahala haholo hodima dikarolo tse sa tebang hobane maqhubu a eddy a ntse a kgobokane haufi le bokahodimo.
– Nako ea morao: karabelo e emela botebo bo boholo hobane maqhubu a metsi a "nametse" tlase 'me a fokola.
Ka boleng, sesebelisoa se tsamaisang motlakase se tla hlahisa ho bola ha lets'oao butle (ho bola nako e telele), ha sesebelisoa se hanyetsang se atisa ho bontša ho bola kapele.
3. Likarolo tsa sistimi le tlhophiso ea lipatlisiso
Sistimi ea TDEM ka kakaretso e na le:
1. Sefetisi: mohlodi wa hona jwale o phallang di-pulse tsa hona jwale ka hara sekgutlo/khoele.
2. Sekotjana sa transmitter: thapo e otlolohileng hodima bokahodimo (e ka ba sekwere, se chitja, kapa sebopeho se seng).
3. Moamoheli: sesebelisoa sa ho rekota motlakase o bakoang ke motlakase ha nako e ntse e ea.
4. Koili ea moamoheli: e ka beoa bohareng ba sekotjana (sekotjana se bohareng) kapa ka thoko (sekotjana sa offset).
5. Yuniti ea taolo le data logger: e boloka curve ea ho bola ha motlakase khahlanong le nako (karabelo ea nakoana).
Litlhophiso tse tsebahalang tsa phuputso:
– Sekotjana se bohareng: moamoheli o bohareng ba sekotjana sa phetisetso; se loketse modumo wa 1D le karabelo e tsitsitseng.
– Sekotwana se etsahalang ka tshohanyetso: moamoheli le mofetoleli di a tshwana; di a sebetsa, empa di hloka ho sebetsana le ditlamorao tsa ho kopanya le karabelo ya pele.
– Sekotwana sa offset: moamoheli o beoa sebakeng se itseng ho tloha sekotwaneng; o thusa ka qeto e ka thoko le lipheo tse itseng.
Khetho ea boholo ba sekotjana le matla a hona joale e ama botebo ba ho kenella: likotjana tse kholo le maqhubu a phahameng ka kakaretso li eketsa bokhoni ba ho "bona" botebo, empa li hloka lisebelisoa tse kholoanyane.
4. Ho fumana data: nako le phokotso ea lerata
Lintlha tsa TDEM li tlalehoa ka linako tse fapaneng, mohlala, ho tloha ho li-microsecond ho ea ho li-millisecond (kapa ho feta moo) ka mor'a hore motlakase o tingoe. Lifensetere tsa pele li hapa likarabo tse sa tebang, ha lifensetere tsa morao li hapa botebo bo boholo.
Liqholotso tse tloaelehileng ho lekanya la TEM li kenyelletsa:
– Lerata la setso: mehala ea motlakase, terata, likoloi le meralo ea motheo ea tšepe.
– Ho kopanya motlakase: ho tsoa linthong tsa tšepe tse haufi le moamoheli kapa transmitter.
– Tšusumetso ea IP (Polarization e Hlahisitsoeng) holim'a thepa e itseng e ka fetolang mokhoa oa ho bola.
– Ho kheloha ha disebediswa le phetoho ya hona jwale: ho hlokahala ho lekanya le ho bokellana.
Ho ntlafatsa boleng ba data, ho bokella (ho pheta-pheta ha pulse le ho smoothing ha lets'oao) ho sebelisoa ho fokotsa likarolo tsa lerata tse sa reroang. Ho feta moo, khetho ea sebaka sa tekanyo le tataiso ea loop hangata ke lintlha tsa bohlokoa katlehong ea phuputso.
5. Tlhaloso le phetolo ya data
Tlhahiso ea TDEM hangata ke mokoloko oa khatello e bakoang khahlanong le nako. Hore e ka hlalosoa e le mohlala oa subsurface, data e sebetsoa ebe e fetoloa hore e be profil ea resistivity.
Mekhoa e tloaelehileng ea tlhaloso:
– Mohlala wa 1D (ho lla): o nka dikarolo tse rapameng; o loketse dipatlisiso tse bonolo tsa stratigraphic, dikoting tsa sedimentary, kapa di-aquifer.
– Mehlala ea 2D: e sebelisetsoang meaho e melelele joalo ka liphoso, meeli ea lithological, kapa ho kenella.
– Mehlala ea 3D: ea bohlokoa bakeng sa lipheo tse rarahaneng, mohlala, li-ore tsa sulfide, litsamaiso tsa geothermal, kapa libaka tsa litoropo tse sa tšoaneng.
Ho fetola ha TDEM ho leka ho fumana mohlala wa ho hanyetsa o hlahisang karabelo ya kgopolo-taba e tsamaellanang hantle le data. Hobane bothata ha bo ikgetha, ho hlophisa ka nepo (ho thibela boreledi ba mohlala) le ho kopanngwa le tlhahisoleseding e nngwe ya jeoloji kapa ya jeofiksi hangata di a sebediswa.
6. Melemo le mefokolo ea mokhoa oa TDEM
Boemo bo phahameng
– E na le kutloelo-bohloko ho di-conductor: e sebetsa hantle haholo ho lemoheng libaka tse tsamaisang motlakase tse kang letsopa, metsi a letsoai, sulfide e kholo, kapa litšila.
– Botebo bo botle ba ho kenella: haholo-holo libakeng tse hanyetsanang le tse nang le li-loops tse kholo.
– Qeto e lekaneng e otlolohileng: bokhoni ba ho arola mekhahlelo ho latela liphetoho tsa resistivity.
– E potlakile haholo: diphuputso tsa tshimo di ka etswa ka katleho bakeng sa dintlha tse ngata tse utlwahalang.
Meeli
– Ho ba kotsing ha lerata la setso: libaka tsa litoropo kapa tse haufi le mehala ea motlakase li ka ba thata.
– Tlhaloso e sa hlakang: ho hanyetsa ho susumetsoa ke mabaka a mangata; taolo ea jeoloji ea hlokahala.
– Meeli ea qeto e ka thoko ho molumo oa 1D: haeba sebopeho se le sa 3D haholo, mehlala ea 1D e ka khelosa.
– Phello e haufi le bokaholimo: mekhahlelo e sa tebang e tsamaisang metsi haholo e ka "koahela" karabelo ho tloha botebong.
7. Litšebeliso tse ka sehloohong tsa TDEM ho geophysics
7.1 Patlisiso ea metsi a ka tlas'a lefatše (hydrogeophysics)
TDEM e tumme haholo bakeng sa ho etsa 'mapa:
– botenya ba seretse le lefika,
– meeli ea aquifer le aquitard (mohlala, letsopa le tsamaisang metsi),
– ho kenella ha metsi a lewatle lebopong (sebaka se tsamaisang metsi ka lebaka la letsoai le phahameng),
– ho fumana sebaka sa liliba tsa tlhahiso le ho lekola bokgoni ba metsi a ka tlas'a lefatše.
Lithutong tse ngata, TDEM e sebelisoa hammoho le ho phunya le data ea jeoloji ho fokotsa ho se hlaka.
7.2 Lipheo tsa ho hlahloba diminerale le ho tsamaisa diminerale
Li-depositi tse kholo tsa sulfide kapa libaka tse itseng tse nang le liminerale hangata lia tsamaisa, e leng se etsang hore TDEM e sebetse hantle bakeng sa:
– lemoha di-conductor tse arohaneng (dipheo tsa ore),
– ho etsa 'mapa oa liphetoho tse itseng tsa hydrothermal,
– e thusa ho fumana lintho tsa bohlokoa tse lokelang ho etsoa pele ho cheka.
Bakeng sa lipheo tse tsamaisang moea haholo le tse nyane haholo, litlhophiso tsa offset kapa lipatlisiso tse qaqileng haholoanyane tsa TDEM (ho kenyeletsoa le litsamaiso tsa moea maemong a mang) li loketse haholoanyane.
7.3 Mocheso oa Lefatše
Litsamaisong tsa geothermal, sekoahelo sa letsopa hangata se na le conductivity e phahameng, athe letamo le ka ba le matla a ho hanyetsa. TDEM e sebelisetsoa ho:
– ho etsa 'mapa oa sekoahelo sa letsopa,
– meedi ya sistimi ya ho etsa 'mapa le dibopeho tsa balaodi,
– thusa ho kgetha dibaka tsa didiba tsa ho hlahloba.
Hangata TDEM e kopanngoa le MT (magnetotelluric) bakeng sa ho koahela botebo bo pharaletseng.
7.4 Tikoloho le tšilafalo
Litšila tse qhibilihisitsoeng (mohlala, leachate ea lithōle kapa metsi a letsoai) li ka eketsa ho tsamaisoa ha mobu. TDEM e sebelisetsoa ho:
– ho etsa 'mapa oa kabo ea li-plume tsa tšilafalo,
– hlokomela liphetoho tsa ho tsamaisa motlakase ha nako e ntse e ea,
– lipatlisiso tsa litšila tsa indasteri kapa libaka tsa ho lutla ha metsi.
7.5 Geotechnical le boenjiniere
Bakeng sa litlhoko tsa meralo ea motheo, TDEM e ka thusa:
– 'mapa oa botebo ba mafika a motheo,
– ho tsebahatsa libaka tse fokolang kapa mealo e teteaneng ea letsopa,
– lithuto tsa pele tsa litsela tsa lipeipi, litsela kapa matamo ka tekanyo e itseng.
Leha ho le jwalo, bakeng sa qeto e phahameng haholo e sa tebang, mekgwa e meng e kang GPR kapa resistivity (ERT) e ka ba tlatsetso e qaqileng haholoanyane.
8. Qetello
Mokhoa oa TDEM ke mokhoa o matla oa motlakase bakeng sa ho khetholla karolo e ka tlase ho latela liphetoho tsa resistivity. Ka ho sebelisa ho bola ha karabelo ea motlakase ka mor'a hore motlakase oa transmitter o tingoe, TDEM e fana ka tlhahisoleseling e tebileng e thusang bakeng sa mefuta e fapaneng ea lits'ebetso: metsi a ka tlas'a lefatše, liminerale, geothermal, tikoloho le geotechnical. Katleho ea phuputso ea TDEM e itšetlehile ka moralo oa ho fumana (lup, hona joale, fensetere ea nako), taolo ea lerata, le tlhaloso le phetoho e nahanang ka maemo a jeoloji a lehae. Mokhoa oa sejoale-joale, TDEM e sebetsa hantle haholo ha e kopantsoe le data ea ho phunya le mekhoa e meng ea jeophysical, e leng se fellang ka liphetho tse matla le tse tšepahalang bakeng sa ho etsa liqeto.
Haeba o lakatsa, nka fetola sengoloa sena ho latela mokhoa oa thuto (ka mantsoe a qotsitsoeng), ka eketsa litšoantšo tsa mokhoa oa lipatlisiso, kapa ka etsa mohlala oa thuto ea nyeoe ea TDEM bakeng sa metsi a ka tlas'a lefatše/geothermal/minerale.
