انواع روش‌های ژئوفیزیکی در اکتشافات ژئوتکنیکی

Telegram-logo
Instagram-logo
Baner-MineJobs
Baner-dictionary
انواع روش‌های ژئوفیزیکی در اکتشافات ژئوتکنیکی
5/5 - (1 امتیاز)

https://www.mining-eng.ir/?p=744

فهرست مطالب

انواع روش‌های ژئوفیزیکی در اکتشافات ژئوتکنیکی

اطلاعات اولیه

در اکتشافات ژئوفیزیکی برخی از مهمترین خواص فیزیکی زمین توسط ابزارهای ویژه اندازه‌گیری شده و با تفسیر نتایج حاصله، شرایط زیرزمین استنتاج می‌شود. خواصی از سنگ‌ها که در اکتشافات ژئوفیزیکی، سنجیده می‌شوند، معمولا شامل کشسانی (الاستیته)، هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی، چگالی، خاصیت مغناطیسی و رادیواکتیویته است.

در اکتشافات ژئوفیزیکی معمولا به دنبال یک ناهنجاری یا به زبانی انحراف از مشخصات یکنواخت زمین‌شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد، برخورد به یک گسل یا یک منطقه خرد شده یا لایه‌های آبدار می‌توانند ناهنجاری‌هایی نسبت به شرایط طبیعی به حساب آیند. باید توجه داشت که هرچه ناهنجاری مورد بررسی نسبت به دستگاه‌های اندازه‌گیری دورتر قرار گرفته باشد، تاثیر آن ضعیف‌تر می‌شود.

 

لرزه نگاری

مهمترین بخش از فعالیت‌های ژئوفیزیکی را عملیات لرزه نگاری تشکیل می‌دهد. بطور کلی امواج لرزه‌ای از محل تشکیل به صورت کروی منتشر می‌شوند. این امواج با سرعتی که بستگی به خواص الاستیکی مواد دارد از داخل آن عبور می‌کنند.

امواج لرزه‌ای در محل تغییر جنس مواد منعکس یا منکسر شده و پس از بازگشت به سطح زمین توسط ابزارهایی ثبت می‌شوند. این امواج که مشابه امواج زمین لرزه ولی به مراتب ضعیف تر از آن هستند، برچند نوع هستند.

امواج اولیه یا فشاری (P) که نوعی امواج داخلی هستند که در جهت انتشار موج ارتعاش می‌کنند. امواج برشی یا عرضی (S) که نوعی امواج داخلی هستند که در آنها امتداد ارتعاش ذرات عمود بر جهت انتشار موج است و بالاخره امواج ریلی که امواجی هستند که تنها در نزدیکی سطح زمین منشا گرفته و دامنه نوسان آن با عمق به سرعت کاهش می‌یابد.

 

روش لرزه‌ای انکساری

از این روش برای اندازه‌گیری سرعت امواج در لایه‌های مختلف که می‌تواند نشانه‌ای از جنس مواد و سطح ایستابی باشد. همچنین تعیین عمق لایه‌ها و محل گسل‌ها و غارها استفاده می‌شود. روش لرزه نگاری انکساری را می‌توان به صورت تک کاناله و با یک ژئوفون منفرد، یا با رشته‌ای از ژئوفون‌ها انجام داد.

در روش تک کاناله یک ژئوفون در فاصله‌ای کوتاه از دستگاه در زمین قرار داده می‌شود. حال با یک صفحه فلزی که در حدود 3 متری دستگاه قرار گرفته با چکش ضربه‌ای زده می‌شود. زمان ایجاد ضربه توسط سیمی که از چکش به دستگاه وصل شده اندازه‌گیری می‌شود.

 

روش لرزه‌ای مستقیم

روش‌های لرزه‌ای مستقیم معمولا برای دستیابی به ویژگی‌های دینامیک سنگ و خاک، مثل مدول یانگ، نسبت پوآسون، مدول برشی و مدول ظاهری و همچنین ارزیابی کیفیت سنگ، مثل تراکم شکستگی‌ها و درجه تجزیه بکار می‌رود.

 

روش لرزه‌ای انعکاسی

بخشی از انرژی امواج لزره‌ای در حد فاصل دو محیط که دارای سرعت موج یا چگالی متفاوتی هستند، منعکس می‌شود. لذا با اندازه گیری زمان ورود امواج انعکاسی می‌توان سطوحی را که مرز بین انواع سنگ را تشکیل می‌دهند به نقشه درآورد. این روش مشابه روش ژرفاسنجی صوتی در دریاها و اقیانوس‌ها است.

تکنیک‌های انعکاسی عمدتا جهت بررسی‌های زیر دریایی بکار می‌رود و توسط آن تصویری از نیمرخ بستر دریا به همراه وضعیت لایه‌ها، گنبدهای نمکی، گسل‌ها و لغزش‌های زیر دریایی بدست می‌آید. البته چون در این روش سرعت‌ها بطور مستقیم اندازه‌گیری نمی‌شود. لذا نوع مواد و عمق لایه‌ها تنها حدس زده می‌شود.

 

روش الکتریکی

تغییر خواص الکتریکی سنگ‌ها اساس روش‌های متنوع اکتشافات الکتریکی و الکترومغناطیسی است. در یک روش که پتانسیل خودزا نام دارد و در اکتشافات معدنی بکار می‌رود، اختلاف پتانسیل طبیعی بین دو نقطه از زمین اندازه گیری می‌شود. اندازه گیری مرتب اختلاف پتانسیل در امتداد یک نیمرخ و رسم تغییرات آن ناهنجاری‌هایی را که معمولا در بالای توده‌های معدنی ایجاد می‌شود، مشخص خواهد ساخت.

روش پتانسیل خودزا کاربرد چندانی در اکتشافات مهندسی ندارد. روش دیگر، روش مقاومت مخصوص نام دارد. این روش بر این مبنا استوار است که مواد در زیرزمین قابلیت هدایت مختلفی نسبت به جریان‌های الکتریکی دارند. قابلیت هدایت الکتریکی در موادی مثل رس‌های مرطوب و لای‌های بالا بوده و در موادی مثل ماسه‌ها و شن‌های سست خشک و سنگ‌های مستحکم پایین است.

 

مغناطیس سنجی

در این روش معمولا برای کانسار مغناطیسی یا سنگ‌هایی که از خاصیت مغناطیسی زیادتری برخوردارند (مثل سنگ‌های بلورین آذرین یا دگرگونی، در مقایسه با سنگ‌های رسوبی) بکار می‌رود. بطور کلی سنگ‌های حاوی کانی‌های مغناطیسی، میدان مغناطیسی زمین را تعدیل می‌کنند. هرگونه تغییر در میدان مغناطیسی زمین را می‌توان با ابزارهای دقیق سنجید.

میدان مغناطیسی کمیتی برداری است که هم مقدار و هم جهت آن قابل اندازه‌گیری است. ولی معمولا در اندازه گیری صحرایی مقدار مولفه قائم میدان و در اندازه گیری‌های هوابرد و دریایی میدان کلی اندازه گیری می‌شود. امروزه اغلب اکتشافات توسط یک مغناطیس سنج که به دنبال هواپیمایی کشیده می‌شود، انجام می‌شود. به این ترتیب منطقه وسیعی در مدتی کوتاه و با مخارجی نسبتا کم مورد بررسی قرار می‌گیرد.

 

گرانی سنجی

اساس این روش بر اساس قانون جاذبه عمومی نیوتن قرار دارد. بنابراین قانون، نیروی جاذبه بین دو جسم بطور مستقیم با حاصل‌ضرب جرم آنها و بطور معکوس با توان دوم فاصله بین آنها متناسب است. با تغییر چگالی در یک منطقه نیروی جاذبه یا گرانش نیز تغییر خواهد کرد.

از گرانی سنجی در زمین‌شناسی معمولا برای کشف ساخت‌های عمده زمین‌شناسی مثل گسل‌ها، گنبدها، تاقدیس‌ها و توده‌های نفوذی استفاده می‌شود. از این روش در بررسی‌های مهندسی جهت تعیین محل حفرات و غارهای انحلالی داخل سنگ‌های آهکی استفاده می‌شود.

 

استفاده از رادار زمینی

این روش گر چه هنوز در آغاز راه است ولی به نظر می‌رسد که به زودی کارائیهای زیادی از خود در اکتشافات زیر زمینی، زمین شناسی و مهندسی نشان دهد. از این روش می‌توان برای تشخیص مواد جامد نسبتا کدر در مقابل امواج رادار مثل لوله‌ها، سطح سنگ بستر و قطعات سنگ روی آن، حفرات، تونل‌ها، مناطق رسی، گسل‌ها و توده‌های معدنی استفاده کرد.

در این روش انرژی در حد بخش رادیویی طیف الکترومغناطیسی ساطع می‌شود که مقداری از آن پس از بازتاب از موارد پیش گفته به رادار بازگشته و ثبت می‌شوند. در یک روش، موج رادار به صورت ضربه منفرد مستقیما در سطح زمین (یا در زیرزمین و در تونل‌ها یا گمانه‌ها) فرستاده می‌شود.

جدیدترین مطالب رو در ایمیل خود دریافت کنید

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments

فرم گزارش

خواهشمند است، فرم را تکمیل و ارسال نمایید.

راهنمای دانلود

  • اگر نرم‌افزار مدیریت دانلود ندارید، قبل از دانلود هرگونه فایلی، یک نرم افزار مدیریت دانلود مانند IDM و یا FlashGet نصب کنید.
  • برای دانلود، به روی عبارت “دانلود” کلیک کنید و منتظر بمانید تا پنجره مربوطه ظاهر شود سپس محل ذخیره شدن فایل را انتخاب کنید و منتظر بمانید تا دانلود تمام شود.
  • در صورت بروز مشکل در دانلود فایل‌ها تنها کافی است در آخر لینک دانلود فایل یک علامت سوال ? قرار دهید تا فایل به راحتی دانلود شود.
  • فایل های قرار داده شده برای دانلود به منظور کاهش حجم و دریافت سریعتر فشرده شده‌اند، برای خارج سازی فایل‌ها از حالت فشرده از نرم‌افزار Winrar و یا مشابه آن استفاده کنید.
  • چنانچه در مقابل لینک دانلود عبارت بخش اول، دوم و … مشاهده کردید تمام بخش‌ها می‌بایستی حتماً دانلود شود تا فایل قابل استفاده باشد.
  • کلمه رمز جهت بازگشایی فایل فشرده عبارت www.mining-eng.ir می‌باشد. تمامی حروف را می بایستی به صورت کوچک تایپ کنید و در هنگام تایپ به وضعیت EN/FA کیبورد خود توجه داشته باشید همچنین بهتر است کلمه رمز را تایپ کنید و از Copy-Paste آن بپرهیزید.
  • چنانچه در هنگام خارج سازی فایل از حالت فشرده با پیغام CRC مواجه شدید، در صورتی که کلمه رمز را درست وارد کرده باشید. فایل به صورت خراب دانلود شده است و می‌بایستی مجدداً آن را دانلود کنید.