Obrazowanie geofizyczne - Geophysical imaging

Przykład modelu 2D i 3D utworzonego przy użyciu technik obrazowania geofizycznego.

Geofizycznych obrazowania (znany również jako geofizycznych tomografii ) jest minimalny niszczący geofizycznych techniką bada podpowierzchniowo o naziemnej planecie . Obrazowanie geofizyczne to nieinwazyjna technika obrazowania o wysokiej rozdzielczości parametrycznej i przestrzenno- czasowej . Obrazowanie geofizyczne ewoluowało w ciągu ostatnich 30 lat dzięki postępom w zakresie mocy obliczeniowej i szybkości. Może być używany do modelowania powierzchni lub obiektu w 2D lub 3D oraz do monitorowania zmian.

Istnieje wiele zastosowań obrazowania geofizycznego, z których niektóre obejmują obrazowanie litosfery i obrazowanie lodowców . Istnieje wiele różnych technik wykonywania obrazowania geofizycznego, w tym metody sejsmiczne, tomografia elektrooporowa , radar penetracyjny itp.

Rodzaje obrazowania geofizycznego:

Aplikacje

Obrazowanie litosfery

Niektóre geofizyczne techniki obrazowania litosfery i górnego płaszcza Ziemi obejmują tomografię telesejsmiczną, tomografię fal powierzchniowych, modelowanie grawitacyjne i metody elektromagnetyczne. Techniki obrazowania geofizycznego można łączyć, aby uzyskać dokładniejszy obraz litosfery. Techniki wykorzystywane do obrazowania litosfery można wykorzystać do odwzorowania termostruktury Ziemi. Z kolei termostruktura ujawnia procesy przypowierzchniowe, takie jak sejsmiczność , osadzanie magmy i zdarzenia mineralizacji . Zdolność do obrazowania termostruktury może również ujawnić obserwacje geofizyczne, takie jak grawitacja, oraz informacje o płytach tektonicznych, takie jak prędkość płyt i podział naprężeń .

Alpejskie lodowce skalne

Techniki obrazowania geofizycznego zastosowano w lodowcach alpejskich, aby lepiej zrozumieć wieczną zmarzlinę w górach i wykonać środki łagodzące zagrożenie. Stosowane rodzaje obrazowania geofizycznego obejmują: dyfuzyjne elektromagnetyczne, geoelektryczne, tomografię sejsmiczną oraz radar penetracyjny . W rzeczywistości pierwsze zastosowanie radaru penetrującego ziemię miało na celu określenie głębokości lodowca w 1929 roku. Dwuwymiarowe techniki obrazowania geofizycznego umożliwiły ostatnio obrazowanie 2D wiecznej zmarzliny w górach.

Rodzaje obrazowania geofizycznego

Metody sejsmiczne

Metody sejsmiczne wykorzystują energię sprężystości wytworzoną przez źródła naturalne i sztuczne do stworzenia obrazu podpowierzchni. Fale sejsmiczne są rejestrowane na geofonach . Metody sejsmiczne są podzielone na trzy różne metody, odbicie , załamanie i falę powierzchniową , w oparciu o fizyczne właściwości rozważanych fal. Metoda odbicia analizuje energię odbitą od ostrych granic w celu określenia kontrastów gęstości i prędkości . Metody odbiciowe są stosowane głównie w górnych warstwach podpowierzchniowych; jednak silne boczne i pionowe wahania prędkości sejsmicznych powodują, że metody odbicia są trudne do wdrożenia w górnych 50 metrach podpowierzchni. Metoda refrakcji analizuje załamane fale ściskające ( p-fale ) lub ścinające ( s-fale) , które uginają się pod wpływem gradientów prędkości. Śledzenie różnic w prędkości fal p i fal S może być przydatne, ponieważ prędkość fali S różnie reaguje na nasycenie płynem i geometrię pęknięć. Metody sejsmiczne odbicia i załamania wykorzystują fale, które mogą być wytwarzane przez młot, materiały wybuchowe, spadki ciężaru i wibratory do obrazowania podpowierzchni. Trzecia metoda sejsmiczna, metody fal powierzchniowych , polegają na przyjrzeniu się falom powierzchniowym, które wydają się toczyć po powierzchni ( toczenie gruntu ). Wykorzystanie kilku różnych metod sejsmicznych może zapewnić dokładniejsze i wyraźniejsze wyniki obrazowania sejsmicznego.

Zobacz też

Bibliografia