Geofyzikální zobrazování - Geophysical imaging - Wikipedia

Příklad 2D a 3D modelu vytvořeného pomocí geofyzikálních zobrazovacích technik.[1]

Geofyzikální zobrazování (také známý jako geofyzikální tomografie) je minimálně destruktivní geofyzikální technika, která vyšetřuje podpovrchový a pozemská planeta.[2][3] Geofyzikální zobrazování je neinvazivní zobrazovací technika s vysokou parametrickou a prostorověčasové rozlišení.[4] Geofyzikální zobrazování se za posledních 30 let vyvinulo díky pokroku v oblasti výpočetního výkonu a rychlosti.[5] Lze jej použít k modelování podpovrchu povrchu nebo objektu ve 2D nebo 3D a také ke sledování změn.[4]

Existuje mnoho aplikací geofyzikálního zobrazování, z nichž některé zahrnují zobrazování litosféra a zobrazování ledovce.[5][6] Existuje mnoho různých technik pro provádění geofyzikálního zobrazování, včetně seismických metod, tomografická rezistivita, radar pronikající na zem, atd.

Typy geofyzikálního zobrazování:

Aplikace

Zobrazování litosféry

Některé geofyzikální zobrazovací techniky pro Zemi litosféra a horní plášť zahrnuje teleseismický tomografie, povrchová vlnová tomografie, gravitační modelování a elektromagnetické metody.[5] Geofyzikální zobrazovací techniky lze kombinovat a vytvořit tak přesnější obraz litosféry. Techniky používané k zobrazení litosféry lze použít k mapování termostruktury Země. Termostruktura zase odhaluje blízké povrchové procesy, jako jsou seismicita, umístění magmatu a mineralizace Události. Schopnost zobrazovat termostrukturu by také mohla odhalit geofyzikální pozorovatelné objekty jako gravitace a informace o tektonické desky jako rychlost desky a oddělování kmenů.

Alpské skalní ledovce

Geofyzikální zobrazovací techniky byly použity pro alpské skalní ledovce abychom lépe porozuměli horám permafrost a provádět opatření ke zmírnění nebezpečí.[6] Používané typy geofyzikálního zobrazování zahrnují: difuzní elektromagnetické, geoelektrické, seismická tomografie, a radar pronikající na zem. Prvním použitím radaru pronikajícího do země bylo ve skutečnosti určit hloubku ledovce v roce 1929.[3] Dvojrozměrné geofyzikální zobrazovací techniky nedávno umožnily 2D zobrazování horského permafrostu.[6]

Druhy geofyzikálního zobrazování

Seismické metody

Seismické metody využívají elastickou energii vytvořenou přírodními a umělými zdroji k vytvoření obrazu podpovrchu.[2] Seismické vlny jsou zaznamenávány geofony. Seismické metody jsou rozděleny do tří různých metod, odraz, lom světla, a povrchová vlna, na základě fyzické vlastnosti uvažovaných vln. Metoda odrazu se dívá na odraženou energii z ostrých hranic, aby určila kontrasty hustota a rychlost. Metody odrazů se používají hlavně v horním podpovrchu; avšak silné laterální a vertikální variace seismické rychlosti způsobují, že je obtížné implementovat metody odrazu v horních 50 metrech podpovrchu. Metoda lomu se dívá na lomené tlakové, p-vlny nebo stříhat, s-vlny, které se ohýbají gradienty rychlosti. Sledování rozdílů v rychlosti p-vln a s-vln může být užitečné, protože rychlost s-vln reaguje odlišně na saturaci tekutin a geometrii zlomenin. Reflexní a lomové seismické metody využívají vlny, které mohou být generovány kladivem, výbušninami, poklesy hmotnosti a vibrátory k zobrazení podpovrchu. Třetí seismická metoda, povrchová vlna metody, podívejte se na povrchové vlny, které se zdají valit po povrchu (zemní válec ).

Viz také

Reference

  1. ^ S. R., Kiran (2017). "Obecné režimy oběhu a hlavních vln v Andamanském moři z pozorování". Série SSRN Working Paper. doi:10,2139 / ssrn.3072272. ISSN  1556-5068.
  2. ^ A b Parsekian, A. D .; Singha, K .; Minsley, B. J .; Holbrook, W. S .; Slater, L. (2015). "Víceúrovňové geofyzikální zobrazování kritické zóny: Geofyzikální zobrazování kritické zóny". Recenze geofyziky. 53 (1): 1–26. doi:10.1002 / 2014RG000465.
  3. ^ A b Hagrey, Said Attia al (2012). „Geofyzikální zobrazovací techniky“. V Mancuso, Stefano (ed.). Měření kořenů. Měření kořenů: aktualizovaný přístup. Springer Berlin Heidelberg. 151–188. doi:10.1007/978-3-642-22067-8_10. ISBN  9783642220678.
  4. ^ A b Attia al Hagrey, Said (2007). „Geofyzikální zobrazení heterogenity kořenové zóny, kmene a vlhkosti“. Journal of Experimental Botany. 58 (4): 839–854. doi:10.1093 / jxb / erl237. ISSN  0022-0957. PMID  17229759.
  5. ^ A b C Afonso, Juan Carlos; Moorkamp, ​​Max; Fullea, Javier (2016), „Imaging the Lithosphere and Upper Mantle“, Integrované zobrazování Země, John Wiley & Sons, Inc, s. 191–218, doi:10. 1002/9781118929063.ch10, ISBN  9781118929063
  6. ^ A b C Maurer, Hansruedi; Hauck, Christian (2007). „Geofyzikální zobrazení alpských skalních ledovců“. Journal of Glaciology. 53 (180): 110–120. Bibcode:2007JGlac..53..110M. doi:10.3189/172756507781833893. ISSN  0022-1430.