فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

صفحه اول بخش معدن
دانشگاه ها و اساتيد معدن
آموزش علوم رشته معدن
آموزش نرم افزارهاي معدني
معرفي معادن سراسر دنيا
مراکز تحقيقاتي بخش معدن
آشنايي با تجهيزات معدني
بانک مقالات رشته معدن

معرفي متخصصين معدني

پروژه هاي تحقيقاتي معدن

رده بندي سايتهاي معدني
پايان نامه هاي دانشجويي
نشريات و کتابهاي معدني
معرفي شرکتهاي معدني
گالري عکسهاي معدني
 
 

عنوان: روش ژئوفیزیک اکتشافی IP
ويسنده: مهندس عليرضا رستگار، کارشناس اکتشاف معدن             ايميل: Alireza.mine@gmail.com

منبع اطلاعاتي: www.mining-eng.ir  post_000                         تاريخ نگارش: 24/08/1393

 

 

گالري تصاوير

 

- - - -

 

- - - -

 
 
 

◄   مقدمه:

IP يکي از متداول ترين روش هاي مورد استفاده دراکتشافات معدني و نفت و گاز می‌باشد. در اکتشافات نفت و گاز با وجود زون پيريتي،مي توان با استفاده از روشIP اقدام به عمليات اکتشافي نمود. روش اکتشاف ژئوفيزيکيIP، اغلب براي حل مساله مهندسي و هيدرولوژي همراه با اختلاف بالا درمقاطع زمين شناسي مورد استفاده قرار گرفته است.

 

 

آشکارسازي ترکب هاي فازي و آبشور، زمينه استفاده از روشIP را براي حل مشکلات اکولوژيکي مهيا مي کند. مبناي روشIP بررسي ميدانهاي الکتريکي ثانويه توليد شده در زمين توشط جريانات الکتريکي ميباشد. حساسيت اين روش به طرز گسترده اي به هدايت گرماي يوني و الکتروني بستگيدارد.

مشاهداتIP در حوزه و فرکانس انجام مي شود. در حوزه زمان، ولتاژ تنزليافته به وسيله پارامتر زمان اندازه گيري مي شود. در حوزه فرکانس، مقاومتظاهريρaدر دويا چند فرکانس اندازه گيري ميشود که معمولا زير ده هرتز مي باشد.

ذخائر اقتصادياغلب در مناطق کوهستاني قرار گرفته اند. جبران عوارض و ناهمواري ها، پارامتربزرگي، وجود عوارض و ناهمواري ها زمين، بزرگي پارامت متوسط زمين شناسي، پلاريزاسيونمايل وسايل مزاحم و وجود يک لايه ناشناخته حوزه نرمال براي هر منطقه عامل طبيعي ميباشد. طبيعت پلاريزاسيون طبق الگوهاي ميداني منظمي تغيير مي کند. عوارض وناهمواري ها فقط نقشه برداري ژئوفيزيکي را دچار مشکل نمي کند بلکه مشاهدات را نيزدچار مشکل مي کند. اولا تاثير ناهمواري هاي زمين مي تواند قابل بررسي باشد، ثانياوقتي داده ها بر روي يک سطح ناهموار ثبت مي شوند، فاصله عمودي تا هدف هاي پنهانمتفاوت مي شود و يک گراديان تغييرات ميدان قايم آنومالي ايجاد مي شود.

فاکتورهاي محيطي با يک ساختار زمين شناسي مخلوط مي شود که باعث تحريک، پيشروي وتغيير سيستمي که توانسته به موفقيت برسد مي شود. تعدادي از عناصر اين سيستمعبارتنداز: (الف) همبستگي ناهمواري ها (ب) روشهاي کيفي و نيمه کمي و (ج) روشهاي شرحکمي سازي آنومالي هاي پلاريزاسيون در شرايط توضيح داده شده.

روش هايIP درCaucasus استفاده شده و در ساير نواحي در ساير نواحي از ۱۹۶۲ استفاده گرديده است. اين مطالب تجربيات ايجاد و کاربرد روش هاي پيشرفته را بيان مي کند. ابزار کار مرور(الف) و (ب) سيستم پيشرفته، و گزارش مطالعات اصلي(ρ (Cباشد.

بايد توجه شود در اينجا هيچ تکنيکي برايمحاسبه مستقيم حوزهIP در محيط ناهمسانگرد بيان نشده است.

 

◄   رابطه بين حوزه زمان وفرکانس:

رابطه بين حوزه زمان و فرکانس توسط محققين زيادي مطالعهشده است. شباهت بين نتايج به دست آمده در حوزه زمان و فرکانس قابل توجه است. Toms & Johnson پيشنهاد کردند که يک روش کارمخصوص براي روشIP در حوزه زمان استفادهشود. احتمال محاسبه حوزه زمان از مدل امپدانسيCole Cole توسط محققين توضيح دادهشده است.

ما نشان داده ايم در حوزه زمان که قابليت پلاريزه شدگيηaميتواند با فرمول زير معرفي شود:

 

 

که ηa قابليت پلاريزه شدن سنگ بستر مي شود و EIP شدت حوزه IP و E0 شدت حوزه پلاريزه يکنواخت اوليه مي باشد. آنومالي هايIP کوچک مي باشند در مقايسه باحوزه اوليه (EIP=< E0) ما مي نويسيم:

 

 

در اکثرموارد ηI نزديک به صفر است بنابراين پارامتر ηa براي مشخصات هدفمان استفاده می‌کنيم.

 

 شکل۱ کاهش مقاومت الکتريکي نمونه سنگي وقتي ولتاژ خروجي قطع مي شود 
(kellerوfrischknecht،۱۹۹۶)

 

تجهيزات روسيsoviet براي مشاهدهIP در دامنه زمان ويژگي ذيل را دارد. مقدار مورد انتظار روي منحني تخليهIP بعد از زمان ورودي تعريف شده (براي مثال ۰. ۵s )بعد از اينکه جريان قطع شد،اندازه گيري مي شود. (شکل ۱) با تفسير کردن مقدار محاسبه شده که در مدت زمان اندازه گيري E ثابت مي شود، مي توانيم قابليت قطبيت را به درصد اندازه بگيريم(Komarov،۱۹۸۰ ; Parashis ،۱۹۸۶ ; Sharma،۱۹۸۶)

انواع ديگرتجهيزات به ما اجازه اندازه گيري زمان نرمال شده نشان دهنده مساحت زير منحني کاهشيرا مي دهد. اين مقدار شارژبليته(m)را به ما مي دهد و باmv بيان مي شود. هيچ اختلافبنيادي بين قابليت قطبيت و شارژبليته وجود ندارد. با وجود اين ، قابليت کاربردتکنيک هاي شرح داده شده براي اندازه گيري شارژبليته مي بايست آزمايش شود.

 

◄   ويژگي هاي تصحيح رليف ناحيه در روشIP:

اثر رليف ناحيه عموما دو گانه است (Khesin و ديگران،۱۹۹۶) اولا، شکل و ويژگي هاي فيزيکي جرم هاي توپوگرافيکي (مانند سنگ هاي شکل دهنده رليف) ظهور اين عوارض را در ميدان آنومالي تعيين مي کنندکه تاثيرات آنومالي ها از هدف هاي پنهان را کاهش مي دهند. دوما، خطوط مشاهده اي ناهموار مسئول تفاوت ها در فاصله نقطه اندازه گيري تا منبع است. اين تفاوت ها خودش را به صورت آنومالي از اجسام مختلف آشکار مي کند. براي مشاهداتIP حالت دوم از تاثير رليف، عمدتا آنومالي را تحريف مي کند. اين تحريف مي تواند به وسيله تفسير کمي با استفاده از روش هاي پيشرفته که در بالا شرح داده شد محدود شود (Khensin وديگران،۱۹۹۳)

هر چند بعضي تحريف ها به وسيله تغيير جريان قطبي شده مشابه اثررليف توپوگرافي در روش هاي مقاومت ايجاد مي شوند. به علاوه متوسط گروه اغلب قطبيت پذيري مختلفي دارد. هر بلندي رليف مي تواند به عنوان يک قطب اضافي يا يک رديف قطب هاي تغيير دهنده شدت زمينه در نقطه اندازه گيري، تفسير شود. جمع ميدان هاي چنين عناصر پرکننده رليفي، يمايل به بزرگ شدن را را با افزايش ارتفاع نقطه مشاهده شکل ميدهد. پتانسيل به واسطه چنين منبعي به صورت معکوس با فاصله نقطه مشاهده متناسب خواهد بود.

بنابراين بينIP و فاصله سطح مشاهده يک وابستگي خطي معکوس وجود دارد. دراين حالت لازم است(a) تعيين وابستگي بين اندازه گيري هايIP ثبت شده و ارتفاع نقاط مشاهده(b) محاسبه ثابت هاي تخميني(c) استفاده از ثابت هاي به دست آمده براي طرح ريزي نمودارIP اصلاحي براي تاثير رليف منطقه. يک روش ارتباط در پي جوئي مغناطيسي توسط (Khesin(1969 مطرح شد. او به صورت آناليزي يک رابطه خطي بين افزايش مغناطيس عمودي (ΔZ) و ارتفاع نقطه مشاهده(H) تحت شرائط همگني نسبي متوسط مغناطيس به دست آورد. رابطه خطي(ΔZH) براي بخش مياني عناصر مربوط به رليف ناهموار شده مثل يک شيب(شامل لبه وپله) صحيح است. همه اشکال رليف هاي اصلي مي تواند با استفاده از ترکيب ويژه شيب ها تخمين زده مي شوند. ΔZ

فرض به هم مربوط بودن به وسيله نتايج مدل هاي رياضي و فيزيک پديدهIP حمايت مي شود. کاربرد روش همبستگي براي تصحيحات توپوگرافي بر روي مدل داده ثبت شده در سطح ناهموار با همگني متوسط شامل يک غير همگني محلي (لايه هاي عمودينازک) شرح داده شده است.

 

 

شکل۲. روش کرولاسيون برايبرجستگي عوارض در ميدان IP براي موارد ذيل انجام ميگردد:

(a) اشکال با برجستگي منفي، (b) اشکال با برجستگي مثبت همراه کانسار شيبدار

(c) و(d) به ترتيب ميدانه ايکرولاسيون براي(a) و(b) هستند

 

يافته هاي(Polyakov (1969 و نتايج مشابه بعدها توسطFox و ديگران بدست آمده است. (۱۹۸۰)، روش المان هاي محدود استفاده مي شود. ما نتايج مدلسازي را براي ارزيابي روش کرولاسيون در اکتشاف IP استفاده کرده ايم (شکل۲). شکل۲ نتايج کاربردي روش کرولاسيون با يک مدلسازي از ميدان IP را توضيح مي دهد (ظهور قطبيش پذيريηa). ارتباط بين مقادير ηa و بزرگي ميدان H براي انطباق مدل هاي (a) و(b) در شکل۲c وd رسم شده است. شکل ۲d حضور يک گروه نقاط در ميدان کرولاسيون را نشان مي دهد، علّت آن وجود آنومالي مي باشد.

بنابراين، کرولاسيون علاوه بر نزديک شدن، محاسبۀ تأثير برجستگي عارضه را امکان پذير مي سازد، و همچنين هدف هاي اکتشافي را آشکار ميسازد. در نتيجه، در چنين روشي مسئلۀ مهم کيفيت تفسيري است که ممکن است انجام شود.

 

◄   تفسير نيمه کمي و کيفي:

تفسير کمي از اطلاعات عمليات الکتريکي ،بدون توجه به انفصال هاي شيبي ملايم بسيار پيچيده است. به هر حال،تکنيک هاي کمي در روش IP به ما اجازه مي دهند تا اطلاعات با ارزشي در مورد مقاطع زمين شناسي در پاسخ حاصل شود. به عنوان نمونه،آناليز واقعي مقاطع ηaبا مقاطع ϼa ترکيب مي شود و براي مطالعه ذخاير سولفيدي در کانادا و فرانسه مورداستفاده قرار مي گيرند. به طوري که دسترسي براي ارزيابي نواحي ضعيف در دسترس، مناسب است،جايي که نتايج تفسير سريع براي پيشرفت عمليات نقشه برداري مورد نياز هستند.

روشIP VES (سونداژ الکتريکي عمودي با آرايه شلومبرژه) به صورت وسيع در مراحل متفاوتي از پي جويي،نواحي تقريبا غير قابل دسترس درGreater وLesser Caucasusاستفاده شده اند(Alexeyev,1970;Khesin,1969).

ساختمان هاي عرضي تحت نصف النهار مرجع درIP VES (فاصلهAB بالا تا ۲ ۴کيلومتر،گام مشاهده ۰. ۵۱۱ سانتيمتر) از پاي توده هاي خاک تا حوضه آبريزاصلي،آبريزGreater Caucasus انجام شده بودند(شکل. ۳). در نمودار ۳ مقادير پلاريزاسيون ظاهري ηaتحت هر نقطه سونداژ در عمق نصف فاصله AB نشان داده شده اند. مقطع کاذبηa به دست آمده تغييرات تقريبي درپلاريزاسيون با عمق را منعکس مي کند.

 

 

شکل. ۳. مقاطع کاذب aη. ايزولاين ها به صورت درصد نشان داده شده اند در صورتي که تابعي از AB/2 هستند.

نقاط IP VES با نقاط سياه (فاصله الکترودي در جهت امتداد پروفيل است) دلايل آن هستند.

مناطقي با پلاريزاسيون ظاهري بالا در سازندهاي ژوراسيک سايه زده شده اند.

 

منطقه مذکوردر شيب جنوبي Greater Cauucasus ، در شمال غربي آذربايجان نزديک مرزهاي Georgia و داغستان قرار دارد. تنوع آنها بسيار پيچيده است. اين منطقه از ذخاير شيل ماسه ايبه شدت از فرم خارج شده تشکيل شده است که به موقع، تخمين زده شده بودند در صورتي که از لحاظ تجاري غير اميدبخش بودند.

کمتر ما به اکتشاف کانسار پلي متاليک Filizchai، بزرگترين کانسار در قفقاز می‌پردازيم. عناصر عمدۀ مهم اين کانسار وچندين کانسار فلزي کوچک آشکار شده در چنين ناحيه اي (Katsdag ، Katekh و غيره) مس،روي، سرب و فلزات ديگر می‌باشند (Khesin و ديگران ۱۹۹۳). تمام اين کانسارها درصورتي که توسط مقاطع VES IP تاييد شوند يک کانسار فلزي جديدي را تشکيل مي دهند. درشکل ۳ و ديگر زون گسترش يافته در مقاطع (۳،۲،۱ و۴) قطبش پذيري بالا مشهود است (ده هادرصد). زون هاي آشکار شده شامل چندين کانسار پلي متاليک و مس هستند که بعداً کشف شده است. قطبش پذيري عمده مي تواند بخاطر سنگ هاي ميزبان پيريتي يا گرافيتي باشد.

تفسير نيمه کمي منحني هايVES IP تعيين موقعيت کانسارهاي نيمه افقي با قطبش ‌پذيري بالا را براي ما امکان پذير مي سازند. اين مورد براي تعيين محل کانسارمگنتيت اسکارن در ميدان فلزي Dashkesan در قفقاز صغير بکار گرفته شده است (Khesin ، ۱۹۶۹). قفقاز صغير توسط يک برجستگي صاف و نرم کننده مشخص شده است و از لحاظت کتونيک پيچيده نيست. هر چند، در اينجا سنگ هاي ماگمايي و انواع ديگر سنگ ها را پيداکرديم. اين تغييرپذيري شاخصي را در خصوصيات فيزيکي ايجاد مي سازد، هم بصورت جانبي و هم بصورت قائم، که تفسير داده هاي ژئوفيزيکي را مشکل مي سازد. کاربرد روش تفسيرIP تقريبي تعيين عمق بالاترين قسمت کانسار را براي ما امکان پذير مي سازد.

 

 

شکل۴. تفسير نيمه کمي ازمنحني هاي ηa در کانسار آهنDashkesan (قفقاز صغير)

 

◄   معکوس سازي آنومالي هايIP:
اجازه بدهيد مشاهدات را درحوضه زمان در نظر بگيريم. تکنيک هاي معمول تفسير کمي آنومالي هاي IP ،کاربردهاي نسبتا محدودي دارند.
از جمله کار هاي انجام شده در روش IP ، مي توان از کارهاي (Frazer 1981) در ارتباط با انتخاب تحليلي آنومالي هاي ايزومتريک و Komarove(1980) در ارتباط با روش تانژانت، نام برد.
(Patella1972 و ۱۹۷۳) پيشنهاد کرد که همان فرايندي که براي روش resistivity انجام مي شود، براي تفسير نتايج VES-IP هم به کار رود. (Quick(1974 پيشنهاد کرد که آنومالي هاي IP بدست آمده از آرايش گراديان، مي تواند بوسيله تئوري ميدان پتانسيل تقسير شود. براي اين اهداف نويسنده توصيه مي کند که از تکنيک نقاط ويژه (که به طور وسيع در بررسي هاي مغناطيسي استفاده مي شود) بهره برد.

 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت