ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج

ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه فیزیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

تفسیر ناهنجاریهای خود – پتانسیلی بوسیله تکنیک افزایش عدد موج محلی ارتقا یافته

چکیده

یک تکنیک مستقل از مدل بر اساس افزایش عدد موج محلی ارتقا یافته (K_X, K_Z) برای تفسیر ناهنجاریهای خود پتانسیل در قطب، خط افقی قطبها، استوانه‌ای افقی، کره و صفحه مایل (مورب) مورد بحث قرار گرفته است. روش حاضر شامل محاسبه مشتقات مرتبه دوم با توجه به سیستم مختصات کارتزین می‌باشد. یک معادله که از هندسه منبع مستقل حاصل شده است برای محاسبه پارامترهای نامعلوم منبع مورد استفاده قرار گرفته است. روشی که بر مبنای مشاهدات برای جلوگیری از اغتشاشات فرکانس بالا وجود دارد مورد بحث قرار گرفته است که مشتقات سیگنال با دامنه نسبتا صحیح و میزان اغتشاش پایین را بدست می‌هد. بررسی اعتبار و کارآیی چنین تکنیکی این نکته را آشکار ساخت که برای یک اندازه‌گیری صحیح عمق و شاخص ساختاری (SI) یک نسبت عمق به فاصله بندی اطلاعات ۵ و بالاتر را باید مد نظر قرار داد. علاوه بر این، محاسبه  SIاز K_xX معتبرتر از K_z است. خطای تصادفی ۱۰% در ناهنجاریهای شبیه سازی شده، اثر مهمی بر روی پارامترهای محاسبه شده مدل، بجز خط افقی قطبها، بجای نخواهد گذاشت. کارآیی تکنیک ارائه شده از طریق چهار مثال منطقه‌ای با سطوح مختلف پیچیدگی که از منابع انتشار یافته اقتباس شده، نشان داده شده است.

کلمات کلیدی: خود- پتانسیل، دامنه سیگنال تجزیه‌ای، عدد موج محلی ارتقا یافته، شاخص ساختاری

ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج

۱- مقدمه

بطور متداول، بررسیهای خود پتانسیل (SP) در اکتشاف مواد معدنی بوسیله تعیین موقعیت و رسم رسوب مواد معدنی رسانا که تحت شرایط اکسایش ـ کاهش وجود دارند، بسیار مفید می‌باشند (تلفورد و همکاران ۱۹۷۶). ناهنجاریهای SP علاوه بر رسوب مواد معدنی رسانا ممکن است به حرکت سیال زیر سطح یا جریان گرمایی یا حضور نمکهای حل شده در ساختار نسبت داده شود (زدی و همکارانش ۱۹۷۳، کوردین و همکارانش ۱۹۸۱، فیترمن و کوردین ۱۹۸۲، باکریس و ردی ۱۹۸۸). بطور کلی، خود پتانسیل حاصل از فرآیند اکسایش ـ کاهش و جریان سیال در نواحی قطب نسبتا غالب هستند. اخیرا چندین مقاله در مورد کاربرد خود پتانسیل ناشی از جریان حرکت سیال منتشر شده است (مینسلی ۲۰۰۷)، مینسلی و همکارانش ۲۰۰۷، جاردانی و همکارانش ۲۰۰۷). جاردانی و همکارانش (۲۰۰۶) توپوگرافی (موضع نگاری) SP را در حفره‌ها انجام دادند. روش SP برای فوران مواد آتشفشانی و باستان شناسی بکار گرفته شده است (دی‌بلو و همکارانش ۱۹۹۷). در اینجا با صرفنظر از عوامل مختلف، تنها SP ناشی از پتانسیل کانی سازی مورد توجه قرار می‌گیرد. هر دو شرط احیای زیر سطح و نیز سنیتیک الکترود در پتانسیل کانی سازی مشارکت دارند (فیترمن ۱۹۷۶، استول و همکارانش ۱۹۹۵).

ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج

۲- تکنیک‌ افزایش عدد موج محلی ارتقا یافته

تامپسون (۱۹۸۲) تکنیکی را بر اساس معادله یکنواختی اولر با استفاده از مفهوم شاخص ساختاری (SI) و در ارتباط با ماهیت هندسه منبع علی ارائه داده است. این معادله، معتبر برای هر مجموعه اطلاعاتی که در معادله لاپلاس ۲D صدق می‌کند،‌ بوسیله یک تابع یکنواخت از مرتبه (-N) ارائه می‌شود. ما با تبعیت از تامپسون (۱۹۸۲)، شکل دو بعدی معادله اولر را برای ناهنجاری خود پتانسیل M به صورت زیر باز تعریف می‌کنیم:

…

۳- استراتژی محاسباتی

تکنیک ارائه شده برای محاسبه پارامترهای هندسه منبع به محاسبه هر دو مشتق مرتبه اول و دوم و پیوستگی (تداوم) پتانسیل اندازه‌گیری شده بر روی سطح به سمت بالا نیاز دارد. این عملکردهای پالایشی (تصفیه‌ای) از طریق ناحیه فرکانسی با استفاده از الگوریتم تبدیل فوریه (FFT) حاصل می‌شوند. تابع پالایشی،‌ H(w) برای محاسبه عملگر پیوستگی مشتق افقی مرتبه nام و مشتق عمودی مرتبه m ام به صورت (۱۳) ارائه می‌شود (آگاروال و لای، a1972).

…

۴- تجزیه و تحلیل اطلاعات سنتزی

اندازه‌گیری ناهنجاریهای SP عموما در امتداد یک پروفایل یا نیمرخ انجام می‌شود. اندازه‌گیریهای دو بعدی برای نشان دادن ماهیت منبع علی یعنی برای تشخیص منابع دو بعدی و سه بعدی انجام می‌شوند. به محض اینکه یک داده نمیرخی (برشی) حاصل می‌شود، مفسر در می‌یابد که نشان دادن دوبعدی و سه بعدی بودن منبع، دشوار است. بر اساس این برهان قاطع، ما SP را در اجسام سه بعدی (D3) یعنی یک قطب نقطه‌ای و یک کره به صورت عددی آنالیز کرده‌ایم. ما طول نیمرخ ثابتی از ۱۰۰۱ نقطه و عمق اطلاعاتی را انتخاب کرده‌ایم که در آن منبع (منابع) برحسب واحد اختیاری فاصله‌بندی اطلاعات از ۳ تا ۱۵ تغییر داده می‌شوند. این بررسی مقادیر SI، ۷/۰ – ۶/۰ را برای قطب نقطه‌ای و ۳ را برای کره نشان داد.

ما روشهای پردازش کامل اطلاعات را با انتخاب ناهنجاری‌ SP در یک استوانه افقی قطبی شده، نشان می‌دهیم. پارامترهای منبع فرضی چنین هستند: موقعیت افقی = m500 ، عمق = m5، ثابت = ۱۰۰ میلی‌ولت ‌متر و زاویه قطبش (قطبیدگی) = °۱۵۰ (شکل a1). ناهنجاری SP تئوریکی (مشاهده شده) در ۱۰۰۱ نقطه با فاصله‌بندی اطلاعات = m1 محاسبه می‌شود (شکل b1). اعداد موج محلی K_X و K_Z در ارتفاعات پیوسته ۰، ۱-، ۲- و m3- که به ترتیب در شکل‌های c1 وd 1 نشان داده شده‌اند، محاسبه گردید. ما دامنه سیگنال تجزیه‌ای محاسبه شده (شکل e1) را با استفاده از معادله (۷) در ارتفاعات مختلف پیوسته برای انتخاب مناسب طول پنجره و موقعیت آن، محاسبه کرده‌ایم.

ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج

۵- آنالیز عدم قطبیت

ما عدم قطعیتها را در اندازه‌گیری پارامترهای نامعلوم هندسه منابع مختلف با تغییر دادن فاصله‌بندی اطلاعات و عمق اطلاعات بررسی کردیم. به همین منظور، هم ناهنجاری‌های SP بدون نویز یا اغتشاش و هم ناهنجاریهای SP معیوب ناشی از اغتشاش در هندسه منابع مختلف آنالیز شده‌اند. موقعیت افقی در مبدا تمام هندسه‌های منبع ثابت در نظر گرفته شده و عمق‌ها برحسب واحد فاصله‌بندی اختیاری اطلاعات از ۱ تا ۱۰ واحد تغییر کرد. برای حداقل سازی اثر طول نیمرخ در اندازه‌گیری پارامترهای منبع، ناهنجاریهای SP در ۱۰۲۴ نقطه محاسبه گردیده است.

…

ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج

۶- آنالیز اطلاعات میدانی

برای ارزیابی کارآیی تکنیک ارائه شده، چهار مثال میدانی، با توجه افزایش پیچیدگی مدلهای زمین شناختی که در منابع منتشر شده در نظر گرفته شده‌اند، را آنالیز کرده‌ایم.

۱-۶٫ ناهنجاری سولی‌مون‌کوی، ارگانی، ترکیه

ناهنجاری SP سولی‌مون‌کوی، اقتباس شده از باتاچاریا و روی (۱۹۸۱)، دامنه مینیممی را در حدود mV300- نشان می‌دهد و در فاصله مساوی m6 به صورت عددی اندازه‌گیری شده است (شکل a3). یانگوی (۱۹۵۰)، با تاچاریا و روی (۱۹۸۱)، آگا روال (۱۹۸۴) و سانداراجان و اسرینیواس (۱۹۹۶) این ناهنجاری را با استفاده از تکنیکهای مختلف آنالیز کردند. برای پالایش اغتشاشهای نزدیک سطح و بی‌نظمی‌ها در شکل منبع، اطلاعات مشاهده شده در ارتفاعات مختلف در حد فاصل فاصله‌بندی اطلاعات برای بدست آوردن بزرگی سیگنال‌ تجزیه‌ای و K_X و K_Z ادامه یافت (شکل ۳). موقعیت منبع (به اضافه سیگنال در شکل ۳) و عمق محاسبه شده از روش حاضر به ترتیب m1/64 و m9/28 می‌باشند. چندین محقق این نیمرخ را برای محاسبه عمق منبع آنالیز کرده‌اند. جدول ۲ این نتایج را که با یکدیگر کاملا سازگارند خلاصه می‌کند. مقادیر محاسبه شده شاخص ساختاری که یک می‌باشد، هندسه منبع را به صورت یک استوانه یا ورقه (صفحه) نشان می‌دهد.

…

۲-۶٫ نیم ـ کا ـ تانا، کوپر بلت، هند

ما یک ناهنجاری SP ثبت شده در رسوب آهیروالا در نیم ـ کا ـ تانا، کوپر بلت، هند (ردی و همکارانش ۱۹۸۲) را آنالیز کردیم. این رسوب در بخش جنوبی ـ مرکزی طاقدیسهای NESW با میکل (پلانژ) دوگانه قرار دارد و در طول km20 از چیپلاتا در جنوب خاراگبین‌پورا به سمت شمال گسترش یافته است. عمدتا نیمی از رسوبهای آجابگاره (گروه‌ بزرگ دهلی) به صورت مجموعه‌ای از چین‌ها مشخص می‌شوند.

صخره‌ها شامل کوارتزیت متراکم،‌ سنگ مرمر اکتینولیت، شیست بیوتیت وشیست سریسیت در آمفی بولیت، کوارتز و رگه‌های اپیدوت می‌باشند که رگه‌های اپیدوت سنین قبل دهلی را نمود می‌دهند. کانی سازی تا حد زیادی به گسلها و برشها محدود می‌شوند. غلظت مس از ۶/۰ تا ۲/۱% تغییر می‌کند. ناهنجاری SP در فاصله ۵/۲ متری به صورت عددی اندازه‌گیری شده و در معرض تکنیک حاضر قرار گرفته است. ما عمق m8/10، موقعیت معدن در فاصله m172 و شاخص ساختاری ۴۳/۰ مربوط به قطب نقطه را بدست آوردیم. حفاری انجام شده، وجود رسوب معدنی را در عمق تا بالای منبع بین ۱۰ و m15 ثابت کردند.

۳-۶٫ ناهنجاری گمانه KTB ، آلمان

ما ناهنجاری SP (شکل ۵) ثبت شده در بخش شمالی ابرپ‌فالز (NE Bavaria، آلمان) در همسایگی گمانه‌های KTB حفره شده در طی برنامه حفاری عمیق مداوم آلمان (استول و همکارانش ۱۹۹۵) را آنالیز کردیم. دو ناهنجاری مشخص با بزرگیهای تقریبی mV400 و mV600 وجود دارد (شکل ۵). این ناهنجاریها در فاصله m10 به صورت عددی اندازه‌گیری شده‌اند. سیگنال تجزیه‌ای در ارتفاعات m0، m10، m20 و m30 در شکل ۵ نشان داده شده‌اند. آنالیز بوسیله تکنیک حاضر، موقعیت افقی و عمق (برحسب متر) منابع ۱# و ۲# را به ترتیب به صورت (۶/۱۳۵ و ۱۴۰۷) و (۸۰ و ۲۱۶۴) تعیین کرده است. شاخصهای ساختاری محاسبه شده از K_X و K_Z برای منبع ۱# و منبع ۲# به ترتیب (۱۳/۰ ± ۷۹/۰ و ۰۴/۰ ± ۱۱/۱) و (۱۵/۰ ± ۱۴/۱ و ۰۶/۰ ± ۱۲/۱) می‌باشند. این SIها نشان می‌دهند که ماهیت هر دو منبع D2 (دوبعدی) است و این منابع می‌توانند استوانه‌های افقی یا اجسام ورقه مانند باشند.

۴-۶٫ رسوب سولفید متراکم، ناحیه سنتر، کوبک، کانادا

ما نیمرخ SP را در رسوب معدنی سولفید متراکم در ناحیه سنتر کوبک، کانادا آنالیز کردیم (تلفورد و همکارانش ۱۹۷۶). سنگهای (صخره‌های) میزبان، برکیاها (برشها) و توفهای نیمی‌ رسوبی (شبه رسوبی)، به صورت میان لایه‌ای با جریان گدازه‌ها می‌باشند. کانی سازی، پیریت و پیر روتیت را با متوسط تقریبا ۳۰% برای کل ناحیه و ۷۰ – ۴۰% برای بخشهای بیشتر معدنی شده، ایجاد نموده است. ناهنجاری SP که در فاصله m61/0 (ft2) به صورت عددی اندازه‌گیری شد، دو منبع ناهنجاری مشخص را نشان می‌دهد (شکل ۶). ماکزیمم بزرگی ناهنجاری Mv600 ـ در m171 خیلی باریک است که این مورد تنها یکی از نواحی سولفیدی، بجای اثر ترکیبی سه منبع به صورتی که در حفاری دیده می‌شود، را منعکس می‌کند. پیک منفی مهم دیگر در m237 با سطح باتلاقی کم مطابقت دارد (تلفورد و همکارانش ۱۹۷۶). یک ناهنجاری ضعیف در m148 مشاهده می‌شود. چهار ناحیه معدنی شده مشخص شده با اعداد ۱# ، ۴# و ۸# به ترتیب در m134، m148، m171 و m205 به طرف چپ نیمرخ ناهنجاری مربوط می‌شوند.

ناهنجاریهای خود پتانسیلی تکنیک افزایش عدد موج

۷- نتیجه‌گیری

روشی مبتنی بر مفهوم تکنیک عدد موج محلی ارتقا یافته، روش مستقلی از مدل بشمار آمده که برای تفسیر ناهنجاریهای خود پتانسیل ابداع شده است. معادله‌ای که فقط دارای دو پارامتر مجهول منبع است یعنی موقعیت افقی و عمق ارائه شده است. ماهیت منبع علی با محاسبه شاخص‌های (ضرایب) ساختاری بر اساس این پارامترها تعیین گردیده است. انواع مختلف خصوصیات زمین شناختی به شکلهای هندسی ساده یعنی یک قطب نقطه‌ای، یک خط افقی از قطبها، یک استوانه افقی، یک کره و یک ورقه مایل (صفحه مورب)، تقریب شده‌اند. آنالیز اطلاعات عاری از اغتشاش و اطلاعات ناقص بخاطر اغتشاش تصادفی ۱۰% نشان می‌دهد که اندازه‌گیری موقعیت افقی با خطای تقریبا صفر بسیار پایدار است. خطاها در عمق محاسبه شده و SIهای حاصل از K_X و K_Z هم برای اطلاعات عاری از اغتشاش و هم برای اطلاعات اغتشاش‌دار به شرط اینکه نسبت عمق به فاصله‌بندی اطلاعات بزرگتر از ۵ یا مساوی با ۵ باشد، کمتر از ۱۰% است. یک استثنا برای این قاعده خط قطبهاست که در آن خطاهای بزرگی برای عمق و SIها در اطلاعات اغتشاش‌دار و SIها در اطلاعات عاری از اغتشاش مشاهده می‌شوند. علاوه بر این، SIهای محاسبه شده از K_Z برای ناهنجاری ناقص شده به خاطر اغتشاش در قطبهای نقطه‌ای خطاهای بزرگی را نشان می‌دهند.

آنالیز چهال مثال منطقه‌ای آشکار می‌کند که این تکنیک بسیار اطمینان‌بخش است و توانایی تفکیک بهتری را نشان می‌دهد. مجموعه‌ای از کدهای فورترن (FORTRAN) از سرویس دهنده به آدرس  در دسترس می‌باشند (آگا روال و اسری‌‌واستاوا ۲۰۰۸).

ضمیمه

…