درود مهمان گرامی!   ورود   )^(   ثبت نام زمان کنونی: ۸-۷-۱۳۹۳, ۱۰:۲۵ صبح


 
پرداخت قبوض رویال بلاگ
سرزمین بلاگ حامد اسکندری

ارسال پاسخ  ارسال موضوع 
 
امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امتیازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

حالت موضوعی | حالت خطی
مقاله در مورد كاربرد الكترومغناطيس در ژئوفيزيك برای رشته فیزیک
نویسنده پیام
مدیر بازنشسته تالار
مدیر بازنشسته
***
آفلاین
ارسال‌ها: 14,149
تاریخ عضویت: ۱۲ خرداد ۱۳۸۸
اعتبار: 89
سپاس ها 84
سپاس شده 457 بار در 407 ارسال
ارسال: #1
مقاله در مورد كاربرد الكترومغناطيس در ژئوفيزيك برای رشته فیزیک

<H2 class=contentheading>كاربرد الكترومغناطيس در ژئوفيزيك
مقدمه
هدفهاي يك برداشت ژئوفيزيكي عبارتند از تعيين محل ساختارها يا اجسام زمين‌ساختي زيرزميني و در صورت امكان اندازه گيري ابعاد و ويژگيهاي فيزيكي مربوط به آنها د راكتشاف نفت اطلاعات ساختاري مورد توجه است زيرا نفت با عوارض خاص چون تاقديس در سنگهاي رسوبي ارتباط دارد. در ژئوفيزيك معدن تاكيد بر آشكارسازي و تعيين ويژگهياي فيزيكي مي شود. هر چند كانسارهاي معدني نشانه هاي ژئوفيزيكي متمايز و قابل اندازه گيري از خود بروز مي دهند ولي اغلب شكل نامنظم دارند و در سنگهايي با ساختار پيچيده روي مي دهند كه تفسيبر كمي دقيق را دشوار يا غيرممكن مي سازد. در بررسيهاي اوليه ساختگاه ممكن است هم ساختار و هم ويژگيهاي فيزيكي مورد توجه مهندسان باشد. در محل ساختمانهاي بزرگ اغلب تغييرات عمقي سنگ كف مودر نياز است ووقتي كه تحمل بارهاي سنگين مورد لزوم باشد ويژگيهاي مكانيكي روبار ممكن است اهميت پيدا كند.
يك برداشت ژئوفيزيكي شامل مجموعه اي از اندازه گيريهاست كه معمولا با طرحي نظم دار بر روي سطح زمين دريا يا هوا به طور قائم در داخل چاه آزمايشي انجام مي شود. اين اندازه گيريها ممكن است از تغييرات فضايي ميدانهاي نيروي ايستا باشد(گراديان هاي پتانسيل الكتريكي گرانشي يا مغناطيسي ) يا از سرشتيهاي ميدانهاي موج بخصوص از زمان سير امواج كشسان (لرزه اي و واپيچش ) دامنه و فاز امواج الكتور مغناطيسي . اين ميدانهاي نيرو و موج تحت تاثير ويژگيهاي فيزيكي و ساختار سنگهاي زيرزميني قرار مي گيرد. از آنجا كه ويژگيهاي فيزيكي اغلب مربوط به مرزهاي زمينشناختي است و لذا هر گونه مساله ساختاري به تفسير اين ميدانها در روي زمين بر حسب اين ناپيوستگي ها بر مي گردد. آساني انجام اين كار به عوامل بسيار بسته است كه از آن ميان پيچيدگي ساختار و درجه تباين ويژگيهاي فيزيكي سنگهاي سازنده آن ساختار اهميت خاص دارند. واضح است كه در انتخاب تكنيك ژئوفيزيكي كه بايد مطالعه مساله اي بكار رود تباين ويژگيهاي سنگهاي زير زميني وهمگني آنها در يك سازند خاص از عوامل مهمي است كه بايد مورد توجه قرار گيرند. ويژگيهايي از سنگها كه بيش از همه در اكتشافات ژئوفيزيكي از آنها استفاده مي شود عبارتند از كشساني ، رسانندگي الكتريكي  ، چگالي ، خودپذيري مغناطيسي و قطبش پذيري باقميانده والكتريكي . ويژگيهاي ديگري چون درجه راديواكتيويته نيز تا حد كمي به كار مي روند.
همه مواد اثر گرانشي دارند ولذا تغييرات جانبي چگالي در داخل زمين تغييراتي كوچك ولي غلب قابل اندازه گيري در گراني بر روي زمين بوجود مي آورد. همين طور بسياري از سنگها محتوي مقادير كوچكي از ككانيهاي مغناطيسي مي باشند ولذا تا حدي از خودپذيري مغناطيسي يا مغناطيدگي دائم آنهاست سبب تغييرات محلي در ميدان مغناطيسي منتجه مي شود كه باز هم بر روي سطح زمين قابل اندازه گيري است. از روي شكل ميدانهاي گرانشي يا مغناطيسي منتجه مي شود كه باز هم بر روي سسطح زمين قابل اندازه گيري است . از روي شكل ميدانهاي گرانشي يا مغناطيسي منتجه مي شود كه با زهم بر روي سطح زمين قابل اندازه گيري است . از روي شكل ميدانهاي گرانشي يا مغناطيسي سطح زمين ميتوان استنتاجهايي از ساختار زيرزميني بدست آورد هر چند به لحاظ ابهام دروانزادي در اين روشهاي ميدان پتانسيل اگر بخواهيم به حلهاي قابل استفاده برسيم به اطلاعات زمينشناسي يا اطلاعات ژئوفيزيكي ديگر نياز داريم.
در اندازه گيريهاي گرانشي و مغناطيسي از ميدانهاي طبيعي نيرو استفاده مي شود. در بيشتر روشهاي لرزه اي و الكتريكي (شامل الكترومغناطيسي ) كه با ويژگيهاي كشسان و الكتريكي سنگها سركار ودارند لازم است كه به زمين انرژي داده شود. از ا“جا كه چشمه تحت كنترل است فاصله چشمه تا آشكارساز مي تواند متغير باشد. اين باعث مي شود كه تفسير نتايج با ابهامي خيلي كمتر از موقعي صورت مي گيرد كه ميدانهاي گراني و مغناطيسي بكار گرفته مي شوند. در بعضي از روشهاي الكتريكي جريان مستقيم يا جريان با فركانس خيلي كم از طريق الكترودهايي به زمين داده مي شود. شكل ميدان الكتريكي در سطح زمين به ترتيب الكترودها و توزيع رسانندگي الكتريكي در زيرزمين ارتباط دارد. آنچه انداهز گيري مي شود همين ميدان سطحي است. وقتي جريان مستقيم يا جريان متناوب كم فركانس مستقيما به زمين داده شود اندازه گيري در اصل همان گراديان پتانسيل است (يعني اختلاف پتانسيل بين دو الكترود اندازه گيري) ولي اين اندازه گيري ممكن است در دستگاه مربوطه به صورت مقاومت نشان داده شود. وقتي جريان مستقيم در داخل زمين عبور مي كند بعضي كانه هاي فلزي از خود قطبش الكتريكي بروز مي دهند. اين كانه ها از لحاظ الكتريكي باردار مي شوند و وقتي كه جريان قطع شود يك تخليه گذرا به مدت چند ثانيه در آنها مشاهده ميگردد. روش قطبش القايي از اين اثر استفاده ميكند.همچنين ممكن است انرژي را به صورت القايي با استفاده از يك پيچه كه جريان متناوب با فركانس حدود 1000 سيكل در ثانيه را در خود دارد به زمين ترزيق كرد در حالي كه هيچگونه تماس الكتريكي با زمين وجود  ندارد. در اين روشها كه به روشهاي الكترومغناطيسي معروفند ميدان مغناطيسي متناوب حاصل از پيچه فرستنده به رساناهاي خوب زمين جريانهاي پيچكي القا مي كند لذا بر روي سطح زمين به صورت ميدانهاي ثانوي ظاهر شده و ميتوان با يك پيچه جوينده آنها را اندازه گيري كرد.
دوتكنيك لرزه اي مجزا و جود دارد يكي از بازتاب و ديگري از شكست امواج كشسان در سنگها استفاده ميكند. روش بازتاب كه عموما در نفت يابي كاربرد دارد پيشرفته ترين روش اكتشافي است و اگر در محلي قابل اجرا باشد بيشترين اطلاعات را كسب مي كند. ازآنجا كه سنگهاي زمين چگاليها و ويژگيهاي كشساني متفاوت دارند امواج كشسان (صوتي) با سرعتهاي متفاوت در داخل ا“ها انتشار يافته و در سطح مشتركها كه ويژگيها تغيير مي كند بازتابيده و شكسته مي شوند. لذا وقتي در يك توالي رسوبي از انفجاري در سطح زمين موجي كشسان انتشار مي يابد جزئي از آن توسط سطح مشتركهاي مختلف بازتابيده و جزئي شكسته (شكست مرزي-م) و به سطح زمين بر مي گردد. از روي زمان عبور موج تا شماري از نقطه ها بر روي سطح زمين شكل و ابعاد ساختار زيرزميني را ميتوان محاسبه كرد.
در انتخاب روش براي يك برداشت خاص عوامل زيادي چون زمين شناختي اقتصادي،‌لجستيكي (مربوط به تداركات، ترابري و افراد) و ژئوفيزيكي دخالت دارند. براي به نقشه دراوردن ساختار سنگهاي رسوبي در عمقهاي چند هزارفوتي (1ft-30/5 cm) هيچ روشي جاي لرزه نگاري بازتابي ران خواهد گرفت . اين روش تا آنجا پيشرفت كرده است كه امروزه اين امكان وجود دارد كه تصوير دقيق و بسيار كاملي از زير زمين بدست آيد حتي اگر اين تصوير بسيار پيچيده باشد. در مسائل كوچك مقياس همچون آنهايي  كه در كارهاي مهندسي عمران يا هيدروژئولوژي با آنها روبرو مي شويم انتخاب روش بين روش شكست مرزي لرزه اي و روش مقاومت ويژه الكرتيكي خواهد بود.
در ژئوفيزيك معدن كه در جستجوي كانه هاي فلزي است معمولا زمينشناسي براي استفاده از تكنيكهاي لرزه اي بسيار پيچيده است . در اينجا تباين فيزيكي مشخص بين كانه ها و سنگهاي ميزبان روشهاي الكترومغناطيسي ، مغناطيسي و گاهي حتي گرانشي را قابل اجرا مي سازد. ولي تفسير فقط نيمه كمي است زيرا اين گونه اجسام از لحاظ شكل وناهمگني نامنظم هستند. با وجود اين شواهدي از اندازه عمق و كيفيت را ميتوان كسب كرد.
در بسياري از موارد در يك برداشت زميني بيش از يك روش بكار گرفته مي شود. نفت يابي ممكن است با كارهاي گراني و مغناطيس هوابرد آغاز شود. اين كار مقدمه اي است بر كارهاي لرزه اي در محلهايي كه بر اساس تفسير برداشتهاي منطقه اي قبلي انتخاب شده اند.
تركيب داده هاي الكترومغناطيسي ، مغناطيسي و گراني ممكن است اين امكان را به وجود اورد كه معلوم شود آيا بعضي نشانه ها ارزش كانه فلزي بودن را دارند يا صرفا تمركزي از كانيهاي غيراقتصاديند.
پس از انتخاب روش يا روشها و دستگاهها طرح بندي برداشت مي يابست تعيين شود . اين  موضوع بيشتر به طرح ريزي ايستگاهها وخطهاي اندغازه گيري و شلوغي آنها ارتباط مي يابد.
براي يك تفسير مناسب چقدر لازم است؟ پاسخ تا حدودي به وضع اقتصادي ارتباط دارد . براي مثال اگر اجسام كانه اي كم عمق بايد آشكارسازي شوند لازم است كه خطوط اندازه گيري از روي آنها عبور كنند يا حداقل نزديك آنها باشند. واضح است كه حداقل فاصله خطهاي مورد استفاده به مقدار زيادي تحت تاثير اندازه و مقدار كانه مي باشد زيرا وقتي فاصله خطها را كاهش دهيم احتمال پيداكردن يك جسم كانه با ارزش افزايش مي يابد ولي مخارج بالا مي رود. مساله اساسي تري به نام نوفه نيز بايد مورد توجه قرا رگيرد. گذشته از محدوديتهاي كاملا دستگاي هر اندازه گيري تحت تاثير تغييرات محلي پيشا در ويژگيهاي زيرزميني مي باشد. اگر لازم است كه بي هنجاري با دقت كافي برداشت شود مي بايد هر چه اين نوفه در مقايسه با بزرگي آشفتگي يا بي هنجاري حاصل از جسم مورد نظر بزرگتر است فاصله داده ها به هم نزديكتر باشد. بنابراين آنچه قابليت آشكارسازي را كنترل مي كند محدوديتهاي نوفه زمين است نه محدوديتهاي دستگاهي. اين نوفه اغلب حضور دارد و به همين دليل تفسيرهاي مبتني بر پيمايشهاي تك يا با فاصله هاي گسترده مي تواند خيلي مشكوك باشد.
در برخي موارد ممكن است ناهمگني آنچنان زياد باشد كه تفسير بدون ابهام غيرممكن شود. در نظر اول ممكن است تعيين عمق يك پر سنگ نسبتا سخت در زير رولايه ماسه اي مساله ساده اي باشد. اين ظاهرا نمونه اي است از يك سطح مشترك بين دو محيط بارسانندگي الكتريكي بسيار متفاوت. ولي اين كار ممكن است به لحاظ طبيعت ناهمگن رو لايه غيرممكن باشد زيرا تغييرات در محتواي رس اندازه دانه ها و محتواي آب تغييرات مشخصي در رسانندگي توليد مي كند. لذا مساله از حالت تنها يك سطح مشترك خارج مي شود. در اين صورت سطح مشتركهاي زيادي داريم كه بعضي از آنها به طور جانبي ماندگار نيستند. بنابراين تفسير مبتني بر فرض ساده تك سطح مشترك اعتباري ندارد و اين پيچيدگي ممكن است به گونه اي باشد كه مساله غيرممكن شود. التكبته هيچ رولايه اي واقعا يكنواخت نيست ولي همه تكنيك هاي تفسير در اين خصوص كمي آزادي عمل دارند و اگر انحراف از همگني زياد نباشد كار خواهند كرد. دشواري كار در اين است كه مي بايد ترجيحا از ابتدا تشخيص دهيم كه آنچه ظاهرا ساده به نظر مي آيد در واقع پيچيده است .همچنين بايد به خاطر داشته باشيم كه در بسياري از زمينه هاي ژئوفيزيكي حتي وقتي پيشرفته ترين روشها را به كار مي بريم تفسيرهاي رضايتبخش تنها موقعي بدست مي آيد كه ساختارها نسبتا ساده باشند.
آخرين مرحله تصميم گيري در كاوشها و بررسيهاي ساختگاههاي آن است كه حفاري انجام گيرد يا نه و چه وقت. در مهندسي عمران كه عمقهاي بررسي كم و دقت زياد لازم است ممكن است از ژئوفيزيك صرفنظ ر شود و از آغاز حفاري بعمل آيد. وقتي عمقها يا فاصله هايي كه بايد پوشش داده شوند افزايش مي يابد بويژه اگر زمين شناسي ساده باشد ژئوفيزيكي به طور افزاينده اي بكار گرفته مي شود در حالي كه چاههاي آزمايشي دور از هم ولي مناسب اين كار را كنترل مي كند.
در كاوشهاي نفتي ساختارهايي كه بايد كشف شوند در عمق زياد خوابيده اند به طوري كه حفاري قبل از برداشت ژئوفيزيكي در مقايس بزرگ غير ممكن است. به هر حال تكنيك هاي لرزه شناسي بازتابي آنچنان پبشرفته اند كه اين كار  كاملا غيرضروري خواهد بود.
به  طور كلي در تصميم گيري مربوط به يك برنامه حفاري بايد هر دو عامل اقتصادي و علمي مورد نظر قرار گيرد. هزينه حفاري براي به نقشه در آوردن دقيق سطح موجدار سنگ كف در يك ساختگاه ممكن است نسبت به هزينه به كارگيري ژئوفيزيك بسيار سنگين باشد ولي اگر تاوان اقتصادي حاصل از بي دقتي زياد باشد حفاري ممكن است ارزانتر تمام شود. از طرف ديگر وقتي پهنه بزرگي مي بايد با تفصيل پوشش يابد ولي دقت زياد مورد نظر نيست ژئوفيزيك مي تواندپاسخ بديهي باشد.

روش لرزه اي
كليات
در روش لرزه اي يك تپ (پالس) كشسان يا به عبارت بهتر يك ارتعاش كشسان را در عمق كم ايجاد وحركت حاصله را در نقاط نزديك بر روس سطح زمين با يك لرزه سنج كوچك يا ژئوفون آشكارسازي مي نمايند. اندازه گيري زمان عبور اين پالس تاژئوفون هايي كه در فاصله هاي مختلف قرا ردارند سرعت انتشارپالس را در زمين در اختيار مي گذارد. زمين عموما از لحاظ ويژگيهاي كشسان همگن نيست و لرا اين سرعت هم با عمق و هم به طور جانبي تغيير مي كند. هر جا كه ساختار زمين ساده باشد مقادير سرعت موج كشسان و موقعيت مرزهاي بين مناطق با سرعتهاي متفاوت از روي فاصله زماني اندازه گيري شده ميتوان محاسبه كرد. مرزهاي سرعتي عموما با مرزهاي زمينشناختي مطابقت دارند ولذا سطح مقطعي كه برروي آن سطح مشتركهاي سرعتي رشم شده باشد ممكن است با سطح مقطع زمينشناختي شباهت داشته باشد هر چند كه اين دو لزوما يكي نيستند. كاربرد اين روش به طور گسترده دركاوش نفت يا بهتر است گفته شود در جستجوي ساختارهاي زمينشناختي كه براي انبارش آن مناسبترين هستند در عمقهاي حدود چند كيلومتر مي باشد. آشكارسازي مستقيم نفت بندرت امكانپذير است ولي تاكنون موفقيت هايي در زمينه محل انبارش گاز بدست آمده است كه به طور قابل توجهي سرعت لرزه اي را در سنگهاي حاوي آن كاهش مي دهد.
روشهاي لرزه اي همچنين اهميت عمده اي در زمينه هاي مهندسي بررسي خاستگاه و زمينشناسي آب دارند. در اينجا عمق مورد نظر در برد چندده متر تاكمتر از چند متر است و مسائلي كه به حل آنها پرداخته ميشود از تخمين عمق سنگ كف پر سرعت با يك سطح ايستايي مشخص گرفته تا ارزيابي ويژگيهاي مكانيكي و آبشناختي (درجه شكستگي، تخلخل ، درجه اشباع و غيره ) مواد يك پي پوشيده يا آبخوان را شامل مي شود.
روشهاي لرزه اي در اكتشاف كانيهاي غيرفلزي كاربرد كمي دارند . اين بدان خاطر است كه اين گونه نهشته هاي كاني اغلب گسترش كوچكي دارند و سرعت لرزه اي در انها با سرعت در سنگهاي ميزبانشان يكي است و اغلب در شرايط پيچيده زمينشناختي ظاهر مي شود كه منجر به دشواريهايي در تفسير مي شود. هر جا كه كاربرد لرزه شناسي در مسائل كوچك مقياس پيش آيد مهم است به خاطر داشته باشيم كه تفكيك در اين روش يعني قدرت جداسازي ساختارهاي نزديك به هم به ابعادي محدود مي شود كه خيلي كمتر از طول موج امواج لرزه اي نباشند. طل موج از تقسيم كردن سرعت اين امواج بر فركانس آنها پيدا مي شود. گستره سرعتهاي لرزه اي در خاكها و سنگهاي پوسته بين حدود 600 ms , 200 است . و گستره فركانس هايي كه در اكتشافات لرزه اي به كار ميرود بين حدود 10 تا 200 h است به طوري كه ممكن است با طول موجهايي از 600m , 1m برخورد كنيم . طول موجهاي نوعي در اكتشاف نفت در حدود 100m و در بررسي مقدماتي ساختگاه ممكن است 3-30m باشد.
توليد و انتشار امواج لرزه اي
روشهاي مختلف توليد پالس هاي لرزه اي و امواج گسترده اي براي اكتشاف در بخش 3-2 شرح داده شده است. به هر نحوي كه پالس با موج توليد شود حركت ثبت شده در يك آشكارساز (معمولا مولفه قائم سرعت زمين) خيلي در هم آميخته است. قسمتي از اين آميختگي بدان علت است كه انواع مختلف موج كشسان با هم توليد مي شوند و با سرعتهاي متفاوت حركت مي كنند و قسمتي ديگر بدان علت است كه هر يك از اين انواع موج ممكن است از طريق بازتاب و شكست درسطح مشتركها چندين مسير متفاوت تاژئوفون را دنبال كند. بدين ترتيب لرزه نگاشت حاصل از حركت زمين كه توسط يك پالس كوتاه توليد ميگردد در فاصله زماني خيلي طولاني تر از مدت زمان خود پالس گسترده  مي شود.

برداشتهاي لرزه اي و تفسير آنها
مقدمه
وقتي سرعت لرزه اي با عمق افزايش مي يابد انرژي از طريق شكست مرزي به سطح زمين بر مي گردد و اندازه گيريهاي زمان-سير برحسب فاصله را ميتوان علي الاصول به نموداري از سرعت نسبت به عمق تبدلي كرد. اين اساس روش شكست مرزي لرزه اي است در حالي كه روش بازتاب به بازگشت انرژي بازتابيده از ناپيوستگيهاي سرعت استوار است كه مي تواند ازدياد سرعت يا كم شدن آن باشد. در ساده ترين پروفيل پيماهاي بازتابي اين بازتابها بر روي يك آشكار سازد تك در نزديكي چشمه انرژي ثبت و زمان سير تابش قائم t=2h/V اندازه گيري مي شود ولي براي پيدا كردن عمق بازتابنده سرعت V مواد بالاي آن بايد معلوم باشد. ثبت زمان سير بر حسب تابعي از برد افقي از چشمه اين امكان را به وجود آورد كه با استفاده از معادله سرعت v تعيين شود و تفسير كاملي بدست آيد.
روش بازتاب مي تواند آسانتر از روش شكست مرزي براي مواجه با حالتهاي چند لايه اي در حوضه هاي رسوبي معمولي تعميم داده شود و اين روش به طور گسترده اي براي اكتشاف نفت توسعه يافته است. مزاياي اين روش در ارائه مقطعي تفسيري كه بخوبي مي توان آنرا با مقعط زمينشناختي واقعي مربوط ساخت آنچنان آشكار است كه در نظر اول تعجب مي كنيم كه چگونه روش شكست مرزي با ارائه تنها يك مدل زميني ساده معدودي لايه هاي اصلي توانسته است با آن رقابت كند. ولي دو نوع مساله وجود دارد كه در حال حاضر با استفاده از روش شكست مرزي با موفقيت بيشتري حل مي شود : اول آنهايي كه فقط با عمقهاي كم در حدود 100 متر سروكار دارند و از نوع كارهاي بررسي ساختگاه و هيدروئولوژيكي (زميشناسي آب )‌مي باشند و دوم بررسي ساختار عمقي پوسته زمين.
در حالت اول موج بازتابيده آنچنان سريع به سطح زمين مي رسد كه جداسازي آن از ساير رويدادها در بخش  ابتدايي لرزه نگاشت دشوار است . بر اين دشواري مي توان با استفاده از چشمهاي بافركانس بالاتر از نرمال فايق آمد واين تنها در مناطق پوشيده از آب عملي ميباشد . دشواري در بررسيهاي پوسته اساسي تر است. تباينهاي سرعت در عمق پوسته اساسي تر است. تباينهاي سرعت در عمق پوسته كوچكند و لايه بندي پيوسته جانبي كه سرشتي حوضه هاي رسوبي است و درامتداد جانبي ماندگار نيست . و اين منجر به قطعه هاي بازتابيده نامربوط كوتاه بجاي افقهاي پيوسته مي شود. در اين فصل فقط شيوه هاي كار شكست مرزي كم عمق (<100m) و اكتشاف بازتابي متعارف با پوشش عمقي بين چند صد تا چند هزار متر مورد توجه قرار ميگيرند.

چشمه هاي لرزه اي

يك چشمه ايده ال بايد پالسي توليد كند كه فاصله زماني آن از چند ملي ثانيه بيشتر نباشد دامنه آن بزرگ باشد و درعين حال بي خطر ارزان وقابل تكرار باشد. همه اين ملزومات در خرج كوچكي از مواد منفجره  كه در چاله هايي تا عمق چند ده متري منفجر مي شود. جمع است و در اوايل دوران كاوشهاي لرزه اي تقريبا تنهاوسيله منحصر به فرد بشمار مي آمد.امروزه انواع گسترده اي از چشمه هاي غيرانفجاري به شوت هاي م تعارف اضافه شده است . اي چشمه ها را مي توان به دو دسته تقسيم كرد :‌آنهايي كه در خشكي و آنهايي كه در مناطق پوشيده از آب به كار گرفته مي شوند.
در خشكي خرجهاي انفجار هنوز هم در برداشتهاي بازتابي و در كارهاي شكست مرزي كه برد سطحي آنها بيش از 50 تا 100 متر مطابق با عمق بررسي بيش از 10 متر است معمولا بكار مي رود. اينها منبع پالس خوبي با فركانس و دامنه بالا ارائه ميدهند ولي اگر توليد داده هاي پيوسته در برداشتهاي بازتابي مورد نظر باشد در هر دوره نگاشت برداري چند حفاري سبك مورد نياز است . امكان دارد حفر چاله هاي انفجار در محلهاي دور دست غيرعملي باشد به لايه هاي سطحي در حفاري مسائلي بوجود آورند كه در اين مورد ممكن است يكي از انواع چشمه هاي سطحي بجاي مواد منفجره انتخاب شود. اين چشمه ها همگي امواج لرزه اي با دامنه كوچجك توليد مي كنند( كه در مناطق مزيتي به شمار مي آيد) و لذا ابتدا كاربرد گسترده اي نداشتند تا اينكه نگاشت برداري مغناطيسي پديد آمد و اني امكان را بوجود آورد كه شماري از لرزه نگاشتهاي حاصل از تكرار چشمها در يك نقطه با هم جمع يا برانبارش شوند واثر بزرگتري كه قابل مقايسه با اثر انفجار يك ماده منفجره باشد توليد گردد.
چشمه هاي سقوط وزنه اغلب در اندازه گيري هاي بررسي اوليه ساختگاهها تا عمقهاي حدود 10 متر به كار مي رود كه در آنها وزنه اي در حدود 10 كيلوگرم با افتادن از ارتفاع 3-4 متري مي تواند همين اندازه انرژي قرار داده مي شود برخورد مي كند. يك پتك در دست مردي قوي بزرگتر از ارتفاعي در همان حدود انداخته مي شود و سقوط هايي چد در يك نقطه يا در نقطه هاي نزديك هم براي برانبارش در نگاشت برداري انجام مي گيرد. چشمه هايي از نوع شليك گاز (داينوسايز) نيز در كارهاي بازتابي به كار مي رود. در اينجا ضربه اي كه به صفحه اي بر روي زمين وارد مي شود از انفجار مخلوطي از پروپان –اكسيژن در اطاقك سنگيني بوجود مي آيد كه به صفحه وصل است. سيم منفجر شونده كه درست در زير سطح زمين قرا رمي گيرد در جاهايي كه انفجارهاي متعارف دشوار است كاربرد موثري دارد و مزيتهايي از نظر ايمني و راحتي استعمال دارا مي باشد.
با اين چشمه هاي سطحي بويژه سقوط وزنه و شليگ گر كاز تكرار ضربه ها خيلي سريعتر از انفجار متعارف انجام مي شود ولي هنوز يك محدوديت اساسي دارند و آن اين است كه شكل پالس لرزه اي آنها در كنترل انرژي چشمه (انرژي زياد منجر به پالس فركانس پايين با فاصله زماني طويل مي شود( و ويژگيهاي زمين در نزديكي چشمه مي باشد. براي بدست آوردن پالسي با هر شكلي موج مورد نظر يك ارتعاشگر بعنوان چشمه مورد نياز است . سيستم ويبروسايز كه توسط كرافورد دوتي ولي (1960) شرح داده شده است ارتعاشگري به كار مي برد كه به طور الكترومغناطيسي يا هيدروليكي كنترل مي شود تا شكل موج فركانس جاروب شده كه تا 10 ثانيه يا بيشتر گسترش دارد ايجاد نمايد و معمنلا به صورت فركانس سينوسي از حدود 6 هرتز شروع مي كند.
اين فركانس به طور پيوسته تا حدود 60 هرتز افزايش مي يابد به طروي كه تمامي باند فركانس نگاشتي در لرزه شناسي بازتابي پوشش داده شود. البته سيگنال هاي بازتابيده با هم لبپوشي خواهند داشت زيرا زمان سيرها عموما بيش از سه يا چهار ثانيه نيست و لذا لرزه نگاشتهاي توليد شده غيرقابل فهم خواهند بود. به همين علت سيگنالهاي دريافتي را نسبت به زمان فشرده مي كنند. براي اين كار اين سيگنالها را بايد سيگنال چشمه كه معلوم است تحت فرآيند همبستگي متقابل قرار ميدهند. اين فرآيند به طور موثر تكرارهايي از سيگنال چشمه را جستجو مي كند كه در لرزه نگاشت وجود دارد و هر بار كه چنين تكرار با رويداد بازتابي پيدا شود پالسي با پهناي زماني كوتاه ارائه مي دهد (اين پالس در حقيقت تابع خود همبستگي (شكل موج چشمه است)
بدين ترتيب چنين لرزه نگاشتي پس از همبستگي متقابل قابل مقايس با لرزه نگاشتي است كه از يك چشمه انفجاري بدست مي آيد. اين سيتسم امروزه به نحو گسترده اي در خشكي در حتي در نواحي ساختمان يافته بكار ميرود زيرا خطرهاي ناشي از چشمه در آن ناچيز مي باشد.
چشمه دريايي تتوع بيشتري دارد و اينجا مي توان شماري از آنها را شرح داد خرجهاي انفجاري براي توليد انرژي لرزه اي در دريا كارائي بيشتري از خشكي دارند ولي جنبه هاي ايمني و دشواري كار موجب شده كه در برداشتهاي بازتابي دريايي براي نفت شليك گر هوا جايگزين مواد انفجاري شوند. اين شليك گر ها حبابي از هواي فشرده را توسط پيستوني كه با فرمان الكتريكي حركت مي كند رها مي سازد و به صورت آرايه اي در پشت سركشتي نگاشت بردار كشيده ميشوند. كل انرژي لرزه اي رها شده توسط اين آرايه شبيه انرژي حاصل از يك انفجار است وشكل موج تا حدودي با تركيبي از شليك گرها با اندازه هاي مختلف كنترل مي شود كه كلا قادرند فركانس هايي در گستره 10-100Hz بوجود آورند.
حبابي كه بدين ترتيب توسط شليك گر هوا يا چشمه هاي انفجاري توليد مي شود در حين بالا آمدن تا سطح آب با فركانسي كه با انرژي و عمق
چشمه  ارتباط دارد نوسان مي كند. لذا موج لرزه اي توليد شده شامل پالس چشمه اوليه وقطاري از پالسهاي حباب است كه لرزه نگاشت را آشفته مي سازند. بيشتر انواع چشمه هاي ضربه اي طوري طراحي شده اند كه اين پالسهاي حباب را از بين ببرند. اين كار با پاشيدن حباب صورت مي گيرد كه از رمبش آن جلوگيري مي كند يا بجاي انفجار براي توليد پالس اوليه از تراكم سريع (م-انفجار رو به داخل مثل فروريزش ظرف شيشه اي خالي از هوا) استفاده مي شو د. برخي از اين انواع هنوز از خرجهاي انفجاري كوچك براي چشمه انرژي استفاده مي كنند.
برداشتهاي شكست مرزي دريايي در حال حاضر كلا به مقياس پوسته اي محدود مي شوند كه با گستره هاي ده ها تا صدها كيلومتر سرو كار دانرد و براي آن تنها مواد منفجره مناسب خواهد بود.
برداشتهاي كوچك مقياس با قدرت تفكيك بالا در آبهاي كم عمق براي بررسيهاي ساختگاه و براي يافتن منابعي چون نهشته هاي شني اهميت دارد . اين برداشتها معمولا با روش بازتاب قابل انجام است زيرا تضعيف با فركانس عمق نفوذ را محدود مي سازد. بنابر اين لازم است بين ازديادفركانس چشمه (كوتاه شدن طول موج)( كه تفكيك لايه ها را بهبود مي بخشد وكم كردن آن كه عمق نفوذ را بيشتر مي كند حد فاصلي قائل شد. از جمله چشمه هاي معمولي براي كار در اين مقياس عبارتنداز : حرقه زدن (خازني كه در فضاي جرقه در زير آب تخليه مي شود (f=100 –400H ضربه زن (قرص فلزي كه توسط فنر به پيچه اي چسبيده است و با عبور جرياني ضربه اي بسرعت از آن دور مي شود f=200H و ترانس ديوسرمگنتوستريكتيو تبديل كننده اي كه با مغناطيس تغيير شكل پيدا مي كند كه در گمانه زن پژواكي و سونار نيز بكار مي رود f=kHz براي نفوذ خوب) تفكيك براي هر يك از اينها در حدود نصف طل موج در رسوبهاي نزديك به كف است مثلا چند متر براي جرقه زن و ضربه زن يا كسري از متر براي ترانس ديوسر. ترانس ديوسرهاي از نوع سونار در سيستم سونار از كنار جاروكن نيز به كار ميروند كه در آن باريكه نازكي از صوت فركانس بالاي پالسي از كنار يك كشتي متحرك روانه مي شود و از عوارض شبه پرتگاه موجود در صخره هاي كف دريا برگشت مي يابد و در نقشه برداريهاي زمينشناختي به كار مي رود. اگر كف از رسوبها پوشيده باشد اين انرژي برگشتي پراكنده مي شود و آنكه از رسوبهاي درشت تر بر مي گردد دامنه بزرگتري خواهد داتش به طوري كه مي توان بخوبي شنها را از ماسه ها يا رسها تشخيص داد.

تئوري برداشتهاي مقاومت ويژه الكتريكي
مقدمه
آن دسته از روشهاي الكتريكي در آنها جريان از طريق رسانش توسط الكترودهايي به زمين داده مي شود براساس اين واقعيت كار مي كنند كه تغييرات رسانندگي زير سطح زمين شكل شارش جريان را درداخل زمين تغيير مي دهد و اين بر توزيع پتانسيل الكتريكي اثر مي گذارد . درجه اين اثرگذاري به اندازه شكل،‌محل و مقاومت ويژه الكتريكي لايه ها يا اجسام زيرين بستگي دارد. بنابراين اين امكان وجود دارد كه از اندازه گيري پتانسيل بر روي سطح زمين اطلاعاتي از زيرزمين بدست آيد. هر فرورفتگي يا سوراخ در سنگ آهك كه با رس پر و با گوششته اي از روبار پوشيده شده است مثالي از جسمي با رسانندگي نسبتا خوب درداخل محيطي با رسانندگي ضعيف مي باشد. تمركز شارش جريان در داخل پرشدگي رس نسبت به سنگ آهك بيشتر بوده و به همان نسبت اغتشاش در توزيع پتانسيل در داخل و در اطراف فرورفتگي بيشتر خواهد بود كه مي تواند در سطح زمين اندازه گيري شود در صورتي كه فرورفتگي به اندازه كافي بزرگ بوده يا خيلي در عمق مدفون نباشد.
رسم معمول بر اين است كه جريان را توسط دو الكترود از زمين عبو رداده و افت پتانسيل بين يك جفت الكترود ديگر كه بين اين دو الكترود و در يك خط قرار گرفته اند اندازه گيري شود.
اگر زمين يكنواخت باشد از روي افت پتانسيل مقدار جريان و فاصله الكترود ها مي توان مقاومت ويژه زمين را از رابطه مربوط به اين كار محاسبه كرد (مقاومت ويژه الكتريكي عكس رسانندگي و در واقع مقاومت تكه اي از جسم با اندازه و شكل معين است
اگر مقاومت ويژه زميني كه جريان در آن شارش يافته است يكنواخت نباشد باز هم رابطه مربوط به زمين يكنواخت بكار گرفته ميشود ولي كميت محاسبه شده در اين حالت را مقاومت ويژه ظاهري مي نامند. همانطور كه بعدا شرح داده خواهد شد با استفاده از تحليل تغييرات اين كميت بر حسب تغييرات محل الكترودها و فاصله آنها ميتوان استنتاجهايي از زير سطح زمين بدست آورد.

ويژگيهاي الكتريكي سنگها

به استثناي رسها و بعضي كانه هاي فلزي عبور الكتريسته در داخل سنگها از طريق آب زيرزميني موجود در خلل و فرج وشكافها صورت مي گيرد و خميره سنگ  نارساناست.اگر همه عوامل ديگر ثابت باشند ازدياد نمكهاي محلول در آب زيرزميني سبب كاهش مقاومت ويژه مي شود. به طور كلي مقاومت ويژه توسط مقدار آب موجود نيز كنترل مي شود. سنگ آبدار هرچه متخلخل تر يا شكافدارتر باشد مقاومت ويژه پايين تر است. درجه اشباع نيز بر مقاومت ويژه اثر مي گذارد به طوري كه با كاهش مقدار آب داخل فضاهاي متخلخل و شكافها مقاومت ويژه افزايش مي يابد.
وقتي سنگها شكسته شده و شكافدار مي شوند ايجاد روابط كمي بين مقاومت ويژه ويژگيهاي سنگي و محتواي الكتروليت آنها قابل انجام نيست. در سنگهاي چون ماسه سنگ خالص كه تخلخل در آن كاملا بين دانه اي است و جريان در آن تنها توسط الكتروليت حمل مي شود اين كار قابل انجام است. براي مثال در چنين سنگهايي اگر  مقاومت ويژه در وضعيتي باشد كه سنگ كاملا از آب با مقاومت ويژه  اشباع باشد نسبت f=p/p  براي يك سازند خاص ثابت بوده و فاكتور سازند ناميده مي شود.
همچنين رابطه اي بين فاكتور سازند f و تخلخل  وجود دارد كه شكل كلي آن چنين است كه در آن m,a ثابتند و مقدار آنها از روي طبيعت سازند تعيين مي شود. از آن جا كه مقدار m خيلي از 2 دور نيست فاكتور سازند كم وبيش  با نسبت عكس مجذور تخلخل تغيير مي كند.
رسانش در رسها برخلاف ساير كانيهاي سنگساز كه ذاتا نارسانا هستند از طريق يون ها سطحي كه پيوند ضعيفي دارند صورت مي گيرد بدين ترتيب معادله 4-1 براي سنگهاي متخلخلي كه محتوي مقدار زيادي كانيهاي رسي هستند صدق نمي كند.
سولفيدهاي فلزي وبرخي كانه هاي فلزي ديگر نيمه رسانا هستند با مقاومت ويژه هايي كه چندين ده برابر از كانيهاي سنگساز معمولي پايينتر ند هرچند هنوز خيلي بزرگتر از مقادير نوعي براي فلزات مي باشند.
در سنگهاي بلورين كه تخلخل هاي كمي دارند رسانش عمدتا در راستاي درزها و شكافها صورت ميگيرد و اگر ساير عوامل ثابت باشد مقاومت ويژه توسط اينها كنترل مي شود.
از آنچه گفته شد مي توان دريافت كه مقاومت ويژه در سازندها گستره وسيعي دارد واين نه تنها از يك سازند به سازند ديگر بلكه حتي در يك نهشته خاص نيز صدق مي كند و اين بخصوص در مورد موادغير متراكم نزديك به سطح زمين صادق است. مثلا ماسه مي تواند تغييراتي در تخلخل و درجه اشباع نشان دهد كه ممكن است سبب شود مقاومت ويژه آن در فاصله خيلي كوتاهي به طور قابل توجه تغيير كند. لذا هيچگونه همبستگي دقيق بين سنگشناسي و مقاومت ويژه وجود ندارد . با وجود اين دركل درجه ازدياد مقاومت ويژه در سنگهاي بلورين مقادير بزرگتري وجود دارد. در نوشتارها مي بينيم كه براي مقاومت ويژه هاي هر نوع سنگ بخصوص مقاديري كه به طرز گسترده اي متفاوتند داده ميوشد. اين نه تنها به علت تغييرات سنگشناسي در داخل يك گروه خاص است بلكه به لحاظ شرايط اشباع و مقاومت ويژه آبي است كه مقاومت ويژه تحت آن شرايط اندازه گيري ميشود. مقاديري كه در جدول 4-1 داده شده گستره مقاومت ويژه هايي است كه معمولا براي برخي انواع سنگ معمولي با آنها سروكار داريم ولي نماينده حدهاي واقع در منتهي اليه ها نيستند.

برداشتهاي گراني
مقدمه
هدف از كاروش گرانشي آشكارسازي ساختارهاي زيرزميني از روي آشفتگي هايي است كه در سطح زمين در ميدان گرانشي زمين بوجچود مي آيد. اگر چه اين روش در اصل ساده است تفاوتهاي ميدان كه بايد اندازه گيري شوند آنقدر كوچكند كه دستگاههاي مورد استفاده و تكنيك هاي بكار رفته عملا بسيار پيشرفته اند.
اساس اين روش قانون گرانش نيوتون است . اين قانون مي گويد هر ذره از ماده بر هر ذره ديگر نيرويي ربايشي وارد مي كند كه متناسب با حاصلضرب جرمهايش و عكس مربع فاصله ترتيب نيروي وارد بر واحد جرم جسم معادل شتاب آن است و ميدان گرانشي در m1ناميده مي شود.   اگر m2 جرم زمين و r آن شعاع آن باشد شتاب حاصل تقريبا برابر شتاب گرانشي در سطح زمين و به طور شعاعي رو به پايين متوجه است . ولي ربايش حاصل از ربايش حاصل از مثلا يك جرم كوچك دفن شده در راستاي خطي كه مركز ان جرم را به نقطه اندازه گيري مي پيوندد عمل مي كند. اگر اين جرم dm باشد شتاب عبارت است از
دستگاههايي كه براي برداشتهاي گرانشي بكار مي روند به گرانيسنج معروفند و طوري طرح ريزي شده اند كه اختلاف ميدان بين محلها را اندازه گيري كنند نه ميدان مطلق آنها را براي انجام اندازه گيري محور دستگاه را در جهت ميدان قرار ميدهند به عبارت ديگر عمود بر سطح بالاي يك تراز الكلي يا‌ آبي. البته جهت ميدان گرانشي عبارت خواهد بود از جهت برآيند ميدان زمين و ميدان حاصل از جرمهاي محلي. ولي اين ميدانهاي محلي در مقايسه با گراني زمين نسبتا خيلي كوچكند به طوري كه جهت ميدان زمين تقريبا تحت تاثير قرار نمي گيرد هر چند بزرگي آن به مقدار بسيار كمي تغيير مي كند . بدين ترتيب جهت قائم و جهت محور حساس گرانيسنج در هر جا و همه منظورهاي عملي يك خواهد بود. لذا در موقع محاسبه اثر يك جرم زيرزميني محلي مولفه قائم ميدان آن بايد مورد توجه قرار گيرد. كه در آن  علامت انتگرال نمايانگر آن است كه ميدان كل از جمع اثر كليه عناصر در داخل جرم بدست مي آيد. وقتي جسم داراي شكل هندسي ساده اي باشد ميتوان عبارت دقيقي براي اين انتگرال بدست آورد. در غير اينصورت جمع كل به صورت محاسبه عددي و با تقسيم كردن جسم به عناصر كوچك محاسبه ربايش مربوط به هر يك بطور جداگانه و سپس جمع كردن آنها حاصل مي شود.


موضوع‌های مرتبط با این موضوع...
دانلود مقاله روشهای تست و نگهداری کابل ها و سیستم های مربوطه
دانلود مقاله امنیت اطلاعات و SNORT‎
دانلود مقاله آشنایی با فناوری بلوری Blue-Ray
دانلود مقاله نابرابریهای طبقاتی و اجتماعی دانش آموزان در شهرستان اسلام آباد
دانلود مقاله در مورد رگولاتور برای رشته برق
دانلود مقاله اهداف و چرایی توسعه اقتصادی‎
دانلود مقاله پیرامون پورت USB
دانلود مقاله پیرامون برش پلاسما
دانلود مقاله پیرامون انرژی خورشیدی
دانلود مقاله و پاورپوینت مجموعه نقش های RUP

حتی روز" مرگم "هم با هم تفاهم نداریم
من سفید میپوشم
تو سیاه...
۸-۹-۱۳۸۹ ۱۲:۱۵ صبح
مشاهده‌ی وب‌سایت کاربر یافتن تمامی ارسال‌های این کاربر نقل قول این ارسال در یک پاسخ

ارسال پاسخ  ارسال موضوع 

کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان
پرش به انجمن:


موضوع‌های مرتبط با این موضوع...
موضوع: نویسنده پاسخ: بازدید: آخرین ارسال
Star دانلود مقالات اختصاصی اقتصاد chakavak 6,091 121,907 ۱۷-۳-۱۳۹۳ ۰۳:۰۷ صبح
آخرین ارسال: chakavak
  دانلود مقاله روشهای تست و نگهداری کابل ها و سیستم های مربوطه Lorax 0 239 ۱۱-۳-۱۳۹۳ ۱۱:۲۳ عصر
آخرین ارسال: Lorax
  دانلود مقاله امنیت اطلاعات و SNORT‎ Lorax 0 237 ۱۱-۳-۱۳۹۳ ۱۰:۱۷ عصر
آخرین ارسال: Lorax
  دانلود مقاله آشنایی با فناوری بلوری Blue-Ray Lorax 0 253 ۱۱-۳-۱۳۹۳ ۰۸:۲۶ عصر
آخرین ارسال: Lorax
  دانلود مقاله نابرابریهای طبقاتی و اجتماعی دانش آموزان در شهرستان اسلام آباد Lorax 0 226 ۱۱-۳-۱۳۹۳ ۰۸:۲۰ عصر
آخرین ارسال: Lorax

درباره ایران فروم

تالار گفتگوی ایرانیان از سال 1387 هجری شمسی فعالیت خود را آغاز کرده و هم اکنون با بیش از 750.000 کاربر ثابت بزرگ ترین تالار گفتگوی فارسی زبان در جهان می باشد.

برای سفارش تبلیغات در ایران فروم کلیک کنید

جستجو در انجمن