أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 15, 2005, 06:25:04 صباحاً
عودة مع المواضيع الجيولوجية الساخنة ..
س / كيف يستطيع الجيولوجيون استكشاف باطن الأرض والتغلغل في أعماقها ..؟
وكيف يستطيعون التعرف على مكامن النفط والخامات المعدنية ..؟
في هذا الموضع سنتعرف على أحد فروع علوم الأرض والذي يختص بطرق استكشاف باطن الأرض و الاستكشاف الجيوفيزيائي ..
في الواقع يوجد لدينا أربعة طرق جيوفيزيائية لاستكشاف باطن الأرض وهي ..
1- الطريقة السيزمية Seismic ..
2- الطريقة الكهربائية Resistivity .
3- الطريقة التثاقلية Gravity .
4- الطريقة المغناطيسية Magnetics .
فدعونا نتعرف على هذه الطرق
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 15, 2005, 06:50:59 صباحاً
وهي التي تعتمد على دراسة الموجات السيزمية
وتنقسم إلى قسمين :
1- انكسارية Refraction Seismology : وهذه الطريقة تعتمد على دراسة زمن أولى الموجات وصولاً وربطها بالمسافات بين المستقبلات التي تستقبلها ، أما بقية البيانات فلا نحتاج إليها في الطريقةالانكسارية ، من هذه الطريقة أستطيع التعرف على التغير في الصخور مع العمق ، كما أستطيع معرفة سرعة الموجات خلال مرورها بالأوساط المختلفة حيث تعتمد على معاملات المرونة elastic parameters لهذه الأوساط
2- انعكاسية Reflection Seismology : وهذه تعتمد على تحليل الطاقة التي تصل بعد الحركة الأرضية الأولى وبصفة عامة فهذا التحليل يركز على دراسة الموجات المنعكسة ، يشبه الأمر دراسة الموجات الصوتية المنعكسة في أجهزة السونار .
أيضاً هذه الطريقة تعطينا معلومات عن نفس الطبقة الصخرية التي تمر بها في حين ان الطريقة الانكسارية تعطينا معلومات عن الحدود الفاصلة بين الطبقات ومعاملات المرونة للطبقات ..
وسأتحدث معكم بمشيئة الله تعالى عن الطريقة الانكسارية وذلك لسهولتها ..
وللطريقة السيزيمة عيوب ومميزات مقارنة بالطرق الجيوفيزيائية الأخرى أيضأً نفس الطريقتين السيزميتين بهما مميزات وعيوب مقارنة مع بعضها البعض ..
وسنتحدث عنها في الرد القادم بمشيئة الله تعالى
أرسل بواسطة: الأحيائي الصغير في نوفمبر 15, 2005, 01:23:24 مساءاً
و الله يعطيك العافية أخي العزيز
و جزاك الله كل خير أخي الحبيب
ننتظر الباقي بشوق
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 16, 2005, 08:19:20 صباحاً
الإحيائي الصغير كيف حالك ..؟
شكرا لك على متابعتك وتواصلك معانا ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 16, 2005, 08:30:39 صباحاً
من مميزات هذه الطريقة أنها تعطينا تصور عما هو موجود تحت سطح الأرض وبذلك نستطيع من خلالها تحديد العمود الطباقي للمنطقة ..
ولكونها تعتمد على انتشار الموجات في الصخور وحيث أن انتشار هذه الموجات يعتمد على معاملات المرونة للصخر فإننا نستطيع ومن حيث المبدأ تحديد هذه المعاملات ..
وأيضا نستطيع الكشف عن الهيدوركربونات بواسة هذه الطريقة ..
ومن مساويء هذه الطريقة ..
أنها مكلفة جداً مقارنة بالطرق الجيوفيزيائية الأخرى ..
وتيتطلب تحليل البيانات المستخلصة بهذه الطريقة وقتاً طويلاً بالإضافة إلى حاجة المحللين إلى أجهزة حاسوبية متطورة تكلف مبالغ طائلة ..
أيضاً الأجهزر المستخدمة في تجميع البيانات مكلفة جداً وأغلى من الأجهزة المستخدمة في طريق الجوفيزيائية الأخرى ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 16, 2005, 08:50:39 صباحاً
من مميزات الطريقة الانكسارية .. أننا نحتاج لأقل عدد ممكن من المصادر والمستقبلات ولذلك فهي رخيصة نسبياً في جمع البيانات في حين أن الطريقة الانعكاسية تحتاج لعدد أكبر من المصادر والمستقبلات لذلك فإن جمع البيانات بواسطة هذه الطرقة مكلف جداً ..
وعند تحليل البيانات فإن تحليل البيانات الانكسارية أسهل من تحليل البيانات الانعكاسية حيث أننا نعتمد في تحليل البيانات الانكسارية على زمن وصول أول موجة في حين أن تحليل البيانات الانعكاسية يعتمد على الجزء المتبقي من الطاقة كما انها تحتاج إلى أجهزة حاسوبية متطورة وعدد كبير من الخبراء لذلك فهي تكلف الكثير ( عالية التكلفة ) ...
أما عن مساويء الطريقة الانكسارية فيجب أن تكون المسافة بين المصدر والمستقبلات كبيرة بعض الشيء حتى نتمكن من استقبال البيانات .. في حين أننا لانحتاج هذه المسافة عندما نجمع البيانات بواسطة الطريقة الانعكاسية ..
أيضاً من مساويء الطريقة الانكسارية أنها لا تعمل إلا إذا كانت السرعة تزداد مع العمق .. في حين أن الطريقة الانعكاسية تعمل في جميع الأحوال ..
ونلاحظ أيضاً أن الطريقة الانكسارية تترجم لنا ماهية الطبقات الموجودة في الأسفل هذه الطبقات من الممكن أن تكون عميقة جداً وغير مستوية .. في حين أن البيانات الانعكاسية يمكن أن تكون مترجمة بسهولة أكثر من ناحية علم الطبقات ..
أرسل بواسطة: سيمفونية الطبيعة في نوفمبر 16, 2005, 11:44:55 صباحاً
روووووووووووووووووووووووووعة
يعطيك مليوووووووووووووووووون عافية على الموضوع المتميز
اترقب المزيد
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 16, 2005, 09:33:05 مساءاً
العفو ياسمفونية الطبيعة ..
سعيد إنو عجبك ..
وشكرا على متابعتك وعلى تواصلك معانا ..
بالتوفيق لك ..
وفي أمان الله
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 17, 2005, 04:42:27 مساءاً
الآن وفي هذا الرد وقبل أن تحدث عن الموجات المستخدمة في الاستكشاف السيزمي سأحدثكم عن الموجات وطبيعتها ...
ماذا يحدث لو قذفنا بحجر صغير في وسط بحيرة ..؟
ستبدأ الموجات بالانتشار على سطح البحيرة على شكل حلقات ...
لو أخذنا مقطع عرضي لهذه الحلقات وأوقفنا الزمن بالنسبة لها فأسمي المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين بالطول الموجي wavelength وتعرف المسافة بين خط انتشار الموجة وحتي قمة الموجة أو قاعها بسعة الموجة ( لاحظ الشكل التالي )
أما لو قمنا بتثبيت الموقع بالنسبة لحركة الموجات على سطح البحيرة فستعبر المسافة بين القمتين المتتاليتين أو القاعين المتتاليين عن الزمن الدوري
وهناك علاقة بين سرعة هذه الموجات وطولها الموجي والزمن الدوري لها حيث أن :
C=λ\T حيث أن
C = السرعة .
λ = الطول الموجي .
T = الزمن الدوري .
وأيضاً هناك علاقة بين التردد ƒ والزمن الدوري T حيث أن التردد يساوي مقلوب الزمن الدوري و وحدته 1\ثانية أو هيرتز Hertz (Hz)
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 08:15:30 صباحاً
وبعد ان تعرفنا على الموجات آن الأوان حتى نتعرف على الموجات السيزمية ...
تنقسم الموجات السيزمية إلى قسمين وهي :
1- الموجات الجسمية Body Waves : وهذه هي الموجات التي تسري في باطن الأرض ..
نحن نعلم أن الموجات تنطلق بسرعة ثابتة مالم تتغير معاملات المرونة للوسط الذي تسري فيه كما أنها تنتشر في جميع الاتجاهات بعيداً عن المصدر .. من ذلك نستنتج أن الموجات السيزمية وعند أي لحظة تعطي شكلاً كروياً عند انتشارها في وسط متجانس homogeneous
وتنقسم الـ Body waves إلى نوعين ..
* الموجات الأولية primary waves : وتعرف باسم P Waves وسميت بهذا الاسم لأنها لكونها الأسرع ولذلك فهي أولى الموجات وصولاً ، ويعود سبب سرعتها إلى أنها تسلك سلوكاً بسيطاً حيث تتحرك فيها الجزيئات في نفس خط انتشار الموجة وتشبه هذه الموجات الموجات الصوتية حيث أنها تنتشر في الهواء وفي الماء أيضاً .
* الموجات الثانوية secondary waves : وتعرف باسم S Waves وهي أبطأ من الموجات الأولية حيث تتحرك فيها الجزيئات عمودياً على خط انتشار الموجة ولا تنتشر إلا في الأوساط الصلبة فقط ..
2- الموجات السطحية : وهي الموجات التي تسري على سطح الأرض فقط .. ولو نلاحظ أن سعة الموجة amplitudes للموجات السطح يكون كبير جداً على السطح ويصغر كلما اتجهنا إلى العمق لذلك فإن هذه الموجات تضمحل أسياً مع العمق .. أيضاً تضمحل هذه الموجات كلما ابتعدنا عن المصدر .. وتعتبر هذه الموجات أقل سرعة من الموجات الثانوية ونستطيع التقليل من هذه الموجات بدفن المصادر في الأرض .. وتوضح الصورة التالية مقطع عرضي لانتشار الموجات السطحية ..
وكما هو الحال مع الموجات الجسمية فإننا نستطيع تصنيف الموجات السطحية إلى نوعين هما : موجات رالي Rayleigh waves وموجات لوف Love waves ويختلفان عن بعضهما في طريقة حركة الجزيئات ... ولسنا هنا لتفصيل الاختلاف بينهما المهم في الأمر أن هذه الموجات تعتبر مصدر تشويش وإزعاج على الاستكشاف السيزمي لذلك فهي غير مرغوب فيها وكما ذكرنا سابقاً فإننا نستطيع التقليل منها بدفن المصادر في الأرض ...
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 08:35:23 صباحاً
هذان المصطلحان يعبران عن عنصرين مهمين في عالم السيزمية حيث أن أي تغير في سلوكهما يدل على حدوث أمر ما أو تغير في الوسط الذي تنتقل فيه الموجات وتستطيعون مشاهدتهما من خلال الصورة التالية ...
أولاً \ Raypaths ...
وهي عبارة عن عدد لا نهائي من الخطوط الوهمية التي تمثل انتشار الموجات خلال الوسط وفي الصورة التي بالأعلى استخدمنا عدد بسيط من هذه الخطوط التي يمكن استخدامها جميعها ...
ثانياً \ Wavefront ...
وهو الخط الذي يصل بين نقاط الموجات التي لها نفس السلوك وعند زمن محدد ... وفي الصورة التي بالأعلى نلاحظ أن الـ Wavefront اتخذ الشكل الكروي أو الدائري ... ونلاحظ أيضاً أن خطوط ال Raypaths تكون عمودية على خط الـ Wavefront
في هذه المثال نلاحظ مدى بساطة ال Raypaths حيث أنه ينتشر في وسط متجانس ,,,
لكن ماذا سيحدث لهذا ال Raypaths لو بدأنا بتطبيقه على النماذج الأرضية المعقدة حيث تختلف الأوساط وسرعاتها ..؟
هذا ما سنعرفه في الرد القاد بمشيئة الله تعالى ...
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 08:47:14 صباحاً
لاحظوا النموذج التالي ...
في هذا النموذج يتوضح لنا طبقتين صخريتين سرعة الطبقة الأولى 5000 متر \ ثانية وسمكها 150 متر وسرعة الطبقة الثانية 1000 متر \ ثانية وسمكها 100 متر ...
فكيف ستتصرف خطوط الـ Raypaths عند سريان الموجات خلال هذه الطبقتين ..؟
فتابعونا وكونوا معنا فهذا ماسنعرفه في هذا الرد ...
عند انطلاق الموجات من المصدر ( النقطة الحمراء ) وانتشارها خلال الطبقة الأولى ستسلك خطوط الـ Raypaths نفس السلوك الذي سلكته في السابق حيث أنها لا زالت تسري في وسط متجانس ,,, دعونا نرى كيف ستتصرف الموجات بعد مرور 25 ملي ثانية من انطلاقها من المصدر وبعد مرور 50 ملي ثانية وبعد مرور 75 ملي ثانية ..
الآن بدأ الموجات في الوصول إلى الحد الفاصل بين الطبقتين على عمق ( 150 متر ) لاحظوا ما سيحدث ..
وااو بعد مرور 75 ملي ثانية بدأت الموجات بالتفاعل مع السطح الفاصل بين الطبقتين لكن ما نتيجة هذا التفاعل ..؟
جزء من الموجات استطاع اختراق السطح الفاصل منكسراً وهذا هو الجزء المستخدم في الدراسات الانكسارية ، وجزءً آخر انعكس مرتداً عن السطح الفاصل وهذا هو الجزء المستخدم في الدراسات الانعكاسية والجزء الثالث استمر في سريانه خلال الطبقة الأولى دون أن يتفاعل مع السطح الفاصل بين الطبقتين ويعرف باسم الموجات المباشرة direct wave ..
ومما سبق نلاحظ التالي :
1- أن نصف قطر الـ Wavefront قد تغير عند وصول الموجات إلى الحد الفاصل بين الطبقتين .
2- أن الطول الموجي لأولى الموجات المنكسر أقصر من الطول الموجي للموجات المباشرة ..
لكن كيف عرفنا أن الطول الموجي قد تغير مع العمق وأصبح الطول الموجي للموجات المنكسرة أقصر من الطول الموجي للموجات المباشرة ...
حتى نجيب على هذا التساؤل يجب علينا أن نعود ونسترجع أحد الردود السابقة حيث ذكرنا العلاقة بين الطول الموجي والزمن الدوري وسرعة الموجات ...
فقلنا أن C=λ\T حيث أن :
C = السرعة .
λ = الطول الموجي .
T = الزمن الدوري .
فإذا قمنا بتثبيت الزمن الدوري فإنه ومن المؤكد ومع انخفاض لسرعة فإن الطول الموجي للموجة سوف يقصر ...
الأمر الآخر هو تغير نصف قطر الـ Wavefront فهذا التغير يدل على وجود تغير في اتجاه خطوط الـ Raypaths ويصف لنا قانون سنل Snell's Law ..
كيف وصف قانون سنل تغير اتجاه انتشار الموجات ...؟
هذا ما سنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ...
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 09:43:45 صباحاً
في الرد السابق ذكرنا أن القانون الذي يصف لنا تغير اتجاه خطوط الـ Raypaths هو قانون سنل Snell's Law ..
فما هو هذا القانون ..؟
يوضح لنا قانون سنل العلاقة بين سرعات الموجات وزوايا سقوطها وانكسارها ..
في العادة تميل خطوط الـ Raypaths إلى الانتشار في خطوط مستقيمة مادامت تسري في وسط متجانس ..
لكن لو بدأت هذه الخطوط في التفاعل مع الحدود الفاصلة بين الطبقات فإنها ستبدأ بتغيير اتجاه مساراتها حسب قانون سنل ..
ويصف قانون سنل الطريق الذي تسلكه خطوط الـ Raypaths عند نقطتين ثابتتين وهي نقطة سقوط الموجات على السطح الفاصل ثم نقطة انكسارها بعد عبورها الوسط الفاصل ..
في حالتنا هذه والتي ذكرناها في الرد السابق تسير خطوط الـ Raypaths في وسط عالي السرعة V1 منتقلة إلى وسط منخفض السرعة V2 ، الزاوية بين العمودي على الحد الفاصل للطبقة وشعاع الـ Raypaths الساقط هي زاوية السقوط i1 والزاوية بين العمودي على الحد الفاصل بين الطبقتين وشعاع الـ Raypaths المنكسر هي زاوية الانكسار i2 ...
وهذا هو نص الرياضي للقانون سنل والذي يربط بين المعاملات السابقة ...
في المثال الموجود لدينا وبما أن السرعة تقل مع العمق فإن زوايا السقوط عادة تكون أكبر من زوايا الانكسار وهذا ما وضحه لنا خط الـ Wavefront كما في الصورة التالية ..
حيث أن تقوس الـ Wavefront في الطبقة الأولى أكبر من تقوسه في الطبقة الثانية ، ولكن ماذا سيحدث لو كانت السرعة تزداد مع العمق ( V2 > V1 ) كما سيأتي معنا لاحقاً .. ؟ يتوقع قانون سنل أن تكون زوايا السقوط أصغر من زوايا الانكسار حيث يظهر تقوس الـ Wavefront في الطبقة الثانية أكبر من تقوسه في الطبقة الأولى ..
أيضاً يستطيع قانون سنل أن يتوقع لنا قيم زوايا الانعكاس وذلك بوضع V2=V1 حيث أن شعاع الـ Raypaths سيكون في نفس الطبقة في هذه الحالة ستكون قيمة زاوية السقوط مساوية لقيمة زاوية الانعكاس وهذا ما وضحه لنا خط الـ Wavefront في الصورة التي بالأعلى ,,,
ملاحظة أخيرة : توضح الصورة السابقة خطوط الموجات المنكسرة والمنعكسة والمباشرة وجميعها موجات جسمية Body waves ، ولو كنا نضع المستقبلات على سطح الأرض فإننا سنستقبل فقط الموجات المنعكسة والمباشرة أما الموجات المنكسرة فإنها قد تغلغلت في العمق ولن نستطيع استقبالها على السطح .. لهذا السبب ذكرنا سابقاً أن الطريقة الإنكسارية لا تعمل إذا كانت السرعة تقل مع العمق ..
ومما سبق عرفنا كيف أن قانون سنل هو الذي يفسر لنا كيف تغير خطوط الـ Raypaths اتجاهها وذلك بربط السرعات مع الزوايا ..
لكن ما الذي يتحكم في سرعة انتشار الموجات عبر الأوساط المختلفة ,,؟
هذا ما سنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 10:53:50 صباحاً
ونحن على السطح نقوم باستقبال هذه الموجات بسرعاتها المختلفة كما استقبلنا الموجات المنعكسة في الرد السابق ..
لذلك وجب علينا أن نعرف ما علاقة سرعة الموجات بالمعاملات الفيزيائية للصخور والتربة التي تمر من خلالها لأننا أولاً وأخير سنستفيد من هذه الموجات في معرفة ما تحت سطح الأرض ,,,
لو افترضنا أنه يوجد لدينا وسط متجانس homogeneous, isotropic فإن سرعة الموجات الأولية P wave والموجات الثانوية S wave ستعطى بالعلاقات التالية ...
حيث أن
Vp : سرعة الموجات الأولية .
Vs : سرعة الموجات الثانوية
ρ : كثافة الوسط density of the medium
μ : معامل القص Shear Modulus
κ : المعامل الحجمي Bulk Modulus
ويعرف كلاً من معامل القص والمعامل الحجمي باسم معاملات المرونة elastic parameters .. فما هي هذه المعاملات ..؟ والتي كما لاحظنا من القانون السابق أن لها دور كبير في التحكم بسرعة الموجات ..
أولاً \ معامل الحجم Bulk Modulus : والذي يعرف أيضاً باسم the incompressability of the medium ...
تخيل أنه يوجد بين يديك مكعب من مادة ما .. وقمت بالضغط على هذا المكعب وأثرت عليه بقوى من جميع الجهات .. كما في الشكل التالي :
فإذا انضغط المكعب بكل سهولة وتغير حجمه فإن المعامل الحجمي له صغير مقارنة بمكعب صلب لا ينضغط بسهولة حيث يكون المعامل الحجمي له كبير .. مثال : المعامل الحجمي للغازات صغير جداً أما المعامل الحجمي للمواد الصلبة كبير جداً حيث أننا وسهولة يمكننا أن نضغط مكعب من الغاز إلا أنه ومن الصعوبة من المكان أن تضغط على مكعب من الخشب وتصغر من حجمه ...
ثانياً \ معامل القص Shear Modulus :
ويصف هذا المعامل مدى صعوبة تشويه المادة تحت تأثير قوة قصية .. مثال : أحضر مكعباً من مادة ما وليكن من الخشب مثلاً وضعه على سطح طاولة ما وقم بتثبيته عليها .. ثم أثر على السطح العلوي للمكعب بقوة اتجاهها موازٍ لسطح الطاولة ، عندها سيتشوه المكعب ويظهر على شكل متوازي أضلاع كما في الشكل التالي
معامل القص يدل على مقدار القوة التي استعملتها لتشويه المكعب فلو كانت القوة كبيرة فإن معامل القص للمكعب كبير جداً وإذا كانت القوة بسيطة فإن معامل الفص صغير جداً ,,,
لاحظ أن معامل القص لا يدعم المواد السائل والغازية حيث انه من المستحيل التأثير عليها بقوة قص ..
وبملاحظتنا للقانون الموضح في الأعلى فإن الموجات الثانوية لا تسري في الأوساط السائلة والغازية لأن قيم معاملات القص لها تساوي صفر وسرعة الموجات الثانوية تعتمد على معاملات القص فقط ...
ومما سبق نعلم أن أي تغير في قيم المعاملات الفيزيائية للوسط ( معامل القص ، المعامل الحجمي ، والكثافة ) يؤدي إلى تغير سرعة الموجات المارة في الوسط ..
مثال \ لو انتقلت الموجات من طبقة رملية غير مشبعة إلى طبقة أخرى مشبعة فإنه وبكل تأكيد ستتغير سرعة الموجات نتيجة لهذا الانتقال .. ويتحكم في ذلك كثافة الطبقة والمعاملات الحجمية لها .. حيث أن المسامات التي كانت مملوءة بالهواء أصبحت مملوءة بالماء ولو نلاحظ أن قيمة المعامل الحجمي للماء أكبر من قيمة المعامل الحجمي للهواء .. وفي الواقع أن المعامل الحجمي هو العامل المتحكم في هذا المثال لذلك نجد أن التغير في سرعة الموجات الأولية يكون أكبر من التغير في سرعة الموجات الثانوية ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 12:09:57 مساءاً
وفي هذه الحالة كنا نستقبل على سطح الأرض الموجات المباشرة والمنعكسة فقط في حين أن التجربة كان يتولد عنها موجات منعكسة ومنكسرة ومباشرة ...
إذن ماذا سيحدث لو كانت الطبقات المنخفضة السرعة في الأعلى والطبقات العالية السرعة في الأسفل .. ؟ ( كما في الصورة التالية )
سنستعرض فيما يلي كيفية تصرف الموجات والسلوك الذي ستسلكه بعد 65 و 80 و 110 ملي ثانية ..
نلاحظ أن الصورة السابق تشبه تلك التي تحدثنا عنها عندما كانت الطبقات عالية السرعة فوق الطبقات المخفضة السرعة باستثناء تقوس الـ Wavefront حيث أن تقوس خط الـ Wavefront للموجات المنكسرة أشد من تقوس خط الـ Wavefront للموجات المباشرة في حين كان تقوسه في المرة السابقة أشد في الموجات المباشرة من الموجات المنكسرة ، من ذلك نستنتج أيضاً أن الطول الموجي للموجات قد اختلف عما أخذناه في السابق حيث أن الطول الموجي للموجات المنكسرة أصبح أكبر من الطول الموجي للموجات المباشرة ..
لو دققنا النظر في الأشكال السابقة سنلاحظ أنه ومنذ 0 إلى 70 ملي ثانية كانت الموجات تسري في الطبقة العلوية وعند 80 ملي ثانية بدأت بالتفاعل مع الحد الفاصل بين الطبقتين حيث ارتد جزء من الموجات عن السطح الفاصل وهي الموجات المنعكسة والجزء الآخر اخترق الحد الفاصل وهي الموجات المنكسرة ...
وإذا سمحنا للموجات بالانتشار أكثر داخل هاتين الطبقتين ستحدث لدينا ظاهرة مثيرة للغاية توضحها الصورة التالية ..
في الصورة السابقة نلاحظ أن جزء من الموجات المنكسرة قد انتشر خلال الطبقة السفلية موازياً للحد الفاصل بين الطبقتين .. كذلك جزء من الموجات المباشرة انتشر ومن خلال الطبق العلوية موازياً للحد الفاصل بين الطبقتين .. ومع مرور الوقت تبدأ الموجات المنكسرة في الظهور في الطبقة الأولى منتج موجد جديدة تعرف باسم الموجات الرأسية Head waves ...
هذه الظاهرة لم تكن موجودة عندما كانت الطبقات العالية السرعة في الأعلى والسبب أن الموجات المنكسرة لم تكن لتنتشر بشكل موازي للحد الفاصل ولا كان لتظهر في الطبقة العلوية .. وقد ظهرت في حالتنا هذه بسبب التناسب بين انتشار الموجات المنكسرة والمنعكسة والمباشرة وتحركها بشكل أفقي في الطبقة العلوية ...
وعند استقبالنا لهذه الموجات على سطح الأرض ستستقبل أجهزتنا الموجات المباشرة أولاً تليها الموجات المنعكسة .. هذا إذا كانت المسافات قصير بين المصدر والمستقبل ..
أما لو وضعنا المستقبلات على مسافات بعيدة عن المصدر فعند مسافة ما سوف تبدأ المستقبلات في استقبال الموجات المنكسرة ( الرأسية ) قبل الموجات المباشرة والمنعكسة ..
إذن وفي حالة ما إذا كانت السرعة تزيد مع العمق فإن المستقبلات ستستقبل الموجات المباشرة أولاً إذا كانت المسافة بين المصدر والمستقبلات قصيرة أم لو كانت المسافة بين المصدر والمستقبلات كبيرة فإن الأجهزة ستستقبل الموجات الرأسية Head waves أولاً وهذا هو الأساس في المسح بالطريقة السيزمية الإنكسارية ...
لكن ماهي الموجات الرأسية والتي تعتبر الأساس للطريقة السيزمية الانكسارية فكيف ظهرت وماهي مميزاتها ..؟
هذا ماسنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالي
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 18, 2005, 03:18:32 مساءاً
في عمليات المسح السيزمي الإنكسارية نهتم بدراسة زمن أولى الموجات وصولاً بالإضافة إلى المسافات بين المصادر والمستقبلات ..
وفي الطريقة الإنكسارية تكون أولى الموجات وصولاً هي الموجات المباشرة أو الموجات الرأسية ..
إذن سنهتم بدراسة زمن وصول هاتين الموجتين ..
إن حساب زمن وصول الموجات المباشرة بسيط نسبياً فهو عبارة عن المسافة الأفقية بين المصدر والمستقبل مقسومة على السرعة ..
ولحساب زمن وصول الموجات الرأسية فإننا نحتاج أولاً إلى معرفة الطريق الذي تسلكه هذه الموجات ...
ويمكن أن توضح لنا خطوط الـ raypath الطريق الذي تسلكه الموجات الرأسية بالتعاون مع قانون سنل ...
نحن نعلم أن خطوط الـ Raypaths تكون عادة عمودية على الـ Wavefronts وفي الصورة التالية قمنا برسم ثلاثة من خطوط الـ Raypaths الخارجة من الطبقة السفلية إلى الطبقة العلوية مروراً بالحد الفاصل بين الطبقتين وسنرمز للزاوية بين هذه الخطوط والعمودي على الحد الفاصل بالرمز ic
ولو قمنا باستبدال ic مكان i1 في قانون سنل وبالطبع ستكون قيمة i2 تساوي 90 درجة .. سنستطيع عندها حساب زاوية السقوط التي تكون عندها زاوية الانكسار تساوي 90 درجة وتسمي زاوية السقوط هذه باسم الزاوية الحرجة critical angle وهذه هي زاوية سقوط الـ Raypaths الممثل للموجة الرأسية ..
باختصار شديد فإن السلوك الذي تسلكه الموجات الرأسية والذي وضحته لنا خطوط الـ Raypaths يتمثل في الآتي انطلاق الموجات من المصدر و مرورها خلال الطبقة الأولى وبسرعة الطبقة الأولى ثم تسقط بزاوية حرجة على الحد الفاصل بين الطبقتين وتنكسر لتسري أفقياً في الطبقة الثانية وبسرعة الطبقة الثانية ثم تعود إلى الطبقة الأولى وتمر من خلالها بسرعتها لتستقبلها المستقبلات على السطح ..
وبالرغم أن الموجات الرأسية تسافر عبر مسافة أطول من تلك التي تقطعها الموجات المباشرة direct arrival إلا أنها تصل قبلها في بعض المسافات والسبب في ذلك أنها تزيد من سرعتها خلال مرورها في الطبقة الثانية ولذلك فإننا نسجلها أحياناً قبل أن نسجل الموجات المباشرة ...
فكيف تتم عملية تسجيل البيانات ..؟
هذا ماسنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ...
أرسل بواسطة: الأحيائي الصغير في نوفمبر 19, 2005, 09:21:36 مساءاً
الله يعطيك العافية أخي العزيزجيولوجي
و جزاك الله كل خير أخي الحبيب
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 19, 2005, 09:30:45 مساءاً
أهلا بيك أخي الإحيائي من جديد
سعيد بمتابعتك للموضوع ...
وشكرا لك على تواصلك معانا ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 20, 2005, 09:57:18 مساءاً
حتى الآن عرفنا كيف تنتشر الموجات في باطن الأرض وكيف تتفاعل مع الحدود الفاصلة بين الطبقات ... فالبعض منها ينطلق عبر الطبقة الأولى دون أن يتفاعل مع الحد الفاصل ، والبعض الآخر ينعكس مرتداً عن الحد الفاصل والبعض الآخر يعبره منكسراً وعائداً إلينا على شكل موجات رأسية ...
ولكم كيف نسجل هذه الموجات ...؟
من المعلوم لدينا أن الموجات تنتشر في جميع الاتجاهات ولكننا وللأسف الشديد لا نستطيع تسجيلها كلها .. ولذلك فإننا نكتفي بتسجيل تلك الموجات التي تصل إلينا على السطح وفي منطقة محددة ...
وفي الواقع أن ما نسجله هو عبارة عن الحركات الأرضية الناشئة عن الموجات التي قمنا بإصدارها ...
ونستطيع أن نستقبل هذه الحركات بواسطة as seismometers أو geophones وسنتحدث عن هذه الآلات بالتفصيل لاحقاً ...
وخلاصة القول اننا نستطيع تسجيل ودراسة الحركات الأرضية الناتجة عن مصادرنا الزلزالية ونستقبلها على الشكل التالي :
وفي هذا الشكل مثل المحور الأفقي التغير في الزمن مع انتشار الموجات ويمثل المحور القائم ( الصادي ) التغير في الطول الموجي للموجة ..
أما الخط المتعرج فهو يمثل الحركة الأرضية ويطلق عليه اسم seismogram ...
في الشكل الموجود لدينا نلاحظ أن أول تغير في خط الـ seismogram تم عند 100 ملي ثانية تلاه تغير آخر حدث بعد 150 ملي ثانية ..
هذه التغيرات تدل على بداية استقبال الموجات .. ولكن ماهي هذه الموجات ... ؟
فنحن نعلم أن الموجات المباشرة هي أولى الموجات وصولاً إلا أنه وفي بعض الأحيان تكون الموجات الرأسية هي أولى الموجات وصولاً ..
فكيف أستطيع تحديد نوع الموجة المُستقبَلة ...؟
من المستحيل معرفة طبيعة الموجة المستقبلة من خلال قراءة واحدة فأنا أحتاج للعديد من القراءات لتحديد نوع هذه الموجات ..
لذلك نقوم بعمل مجموعة من القراءات المختلفة وفي نفس الوقت ونقوم بوضعها على الصورة التالية ..
وفي هذا الشكل يمثل المحور الأفقي المسافة بين المصدر والمستقبلات .. ويمثل المحور الرأسي التغير في الزمن مع انتشار الموجات ...
ويمثل كل خط من خطوط الـ seismogram الحركة الأرضية التي استقبلها المستقبل الموجد عند نفس الموقع .. مثال / الخط الموجود على بعد 200 متر من المصدر يمثل الحركة الأرضية التي استقبلها المستقبل الموجود عند 200 متر .. وهكذا .. بعد ذلك قمنا بجمع جميع البيانات التي استقبلناها ووضعناها على الشكل الذي ترونه بالأعلى والذي يعرف باسم shot records ..
ومن مميزات وضع البيانات بهذا الشكل أنه سياعدنا على تحديد زمن أولى الموجات وصولاً بالإضافة إلى المسافات التي نستقبل عندها هذه الموجات .. .
لو نلاحظ أنه كلما ابتعدت المسافة عن المصدر كلما تأخر زمن وصول الموجات .. هذا الاختلاف في الوقت مقابل المسافة يسمى moveout
وإذا كان التغير في الـ moveout كبير فإنه سيظهر على الـ shot records على شكل خط شديد الميل في حين إذا كان التغير صغير فسيظهر على شكل خط بسيط الانحدار ..
كيف نستطيع تحديد أنواع الموجات بواسطة الـ shot records ... ؟
هذا ما سنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ...
أرسل بواسطة: ابو يوسف في نوفمبر 20, 2005, 10:03:03 مساءاً
اخي الكريم جيولوجي
جزاك الله كل خير
شكرا جزيلا لك
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 20, 2005, 10:20:36 مساءاً
أهلا يا أبا يوسف
نور الموضوع بمرورك ..
شكرا لك على متابعتك وعلى تواصلك معانا..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 21, 2005, 04:51:42 مساءاً
كيف نستطيع تحديد نوع الموجات من الـ shot records ؟؟؟
لاحظ الشكل التالي ..
كما ذكرنا سابقاًً أن الموجات المباشرة ستكون أولى الموجات وصولاً وبالذات عند المستقبلات القريبة من المصدر ...
وتظهر هذه الموجات على shot records بطول موجي عالي ويكون الـ moveout لها كبير وثابت ...
في المثال الموجود لدينا يمتد الخط المستقيم الممثل direct arrival حتى مسافة 275 متر من المصدر ..
وبعد 275 متر يظهر لدينا خط ، الطول الموجي له قصير بعض الشيء والـ moveout صغير وثابت وميل هذا الخط أقل بكثير من ميل خط الـ direct arrival ..
أيضاً يوضح لنا الـ shot records أن آخر الموجات وصولاً وعند جميع النقاط هي الموجات المنعكسة reflected arrival ...
ونلاحظ ان الـ moveout للـ reflected arrival غير ثابت حيث يساوي صفر عند المصدر وتقترب قيمته من الـ direct arrival على بعد مسافات كبيرة من المصدر ..
وعند رسم العلاقة بين زمن أولى الموجات وصولاً مع المسافات بين المصدر والمستقبلات يطلق على الشكل اسم travel-time curves ويظهر على الصورة التالية ..
ونستطيع من خلال الشكل السابق تحديد الـ first arrival عند كل نقطة استقبال .. فلو نلاحظ أن الـ first arrival من المصدر وحتى مسافة 275 متر يمثل الـ direct wave أما بعد الـ 275 متر فإن الـ first arrival يمثل head wave وكما سنعرف في الردود القادمة فإن تحديد الـ first arrival ليس بهذه السهولة دائماً ...
وسنتحدث عن ذلك في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 21, 2005, 05:21:51 مساءاً
سنأتي بالـ travel-time curve ونركز على أولى الموجات وصولاً ، بمعنى آخر نحدد نوع أولى الموجات التي استقبلتها المستقبلات ..
فهذا هو لب الطريقة الانكسارية التركيز على زمن أولى الموجات وصولاً وربطها بالمسافة بين المستقبلات و المصدر وسيظهر الـ Plotting كما في الشكل التالي ..
قبل ما نكمل خلوني أقولكم حاجة بسيطة ..
في الطريقة الانعكاسية راح نلاحظ ان الموجات تتغلغل إلى العمق لذلك فالزمن يتغير بتغلغل الموجات إلى أسفل ثم ارتدادها ...
أما في الطريقة الانكسارية فالموجات تنكسر وتعود إلينا مرة اخرى فلذلك التغير في الزمن يكون مع صعود الموجات إلى أعلى ...
وعلى هذا الافتراض قمنا بتغيير الشكل السابق على اعتبار ان الزمن يتغير كلما اتجهنا إلى أعلى على الصورة التالية ...
وفي الواقع انه لا يوجد فرق بين الشكلين السابقين إلا أننا سنستخدم النموذج الذي يتغير فيه الوقت كلما اتجهنا إلى أعلى ..
وفي الشكل السابق نلاحظ أن الـ travel-time curve وضح لنا زمن وصول أولىالموجات بخطين مستقيمين متقاطعين ..
الخط الأخضر يمثل وصول الموجات المباشرة direct arrival والخط الأحمر يمثل وصول الموجات المنكسرة refracted arrival ..
ونستطيع التميز بين الخطين بواسطة اختلاف ميل كل منهما .وتسمى النقطة التي يتقاطع عندها الخطين باسم crossover distance . وبعد هذه النقطة تبدأ الموجات المباشرة بالاختفاء لتكون الموجات المنكسرة هي أولى الموجات وصولاً ...
يتبع ..
أرسل بواسطة: geologe في نوفمبر 29, 2005, 09:18:25 مساءاً
كما ذكرنا في الردود السابقة أن الـ shot records عبارة عن مجموعة من الـ seismograms التي تم تسجيلها من مسافات مختلفةمن المصدر ..
لذلك فنحن عندنا تحديدنا للـ First Arrivals من الـ shot records يجب أن نحددها أولاً في الـ seismograms وذلك بتحديد الزمن الذي يحدث عنده أول تغير في حركة الـ seismograms ...
لاحظ الشكل التالي حيث يحدد الخط الأحمر زمن أول تغير في خط seismograms
وفي الواقع ان تحديد زمن أول تغير على هذا الـ seismograms سهل جداً حيث لايوجد أي تغير عليه قبل هذا الوقت المشار إليه بالخط الأحمر ...
لكن ماذا لو وجد بعض المصادر المشوشة على الـ seismograms ( والتي سوف نتحدث عنها لاحقاً ) ..؟ سيؤدي ذلك إلى صعوبة في تحديد الـ First Arrival
وفي العادة نفضل نحن الجيوفزيائيين اختيار أول قمة بعد التغير الأول كما هو موضح بالخط الأزرق في الشكل الموجود أعلاه ..
أرسل بواسطة: geologe في ديسمبر 21, 2005, 04:55:02 مساءاً
الآن وبعد أن عرفنا كيفية رسم الـ first arrival travel-time curves ...
فكيف يمكننا الاستفادة من هذا الـ curve في تحديد التركيب الموجود لدينا تحت سطح الأرض ..
لو افترضنا أن شكل التركيب الموجود لدينا كالتالي :
عبارة عن طبقتين سرعة الطبقة الأولى أبطأ من الطبقة الثانية (single layer over a halfspace) والسطح الفاصل بينهما عبارة عن خط أفقي فكيف سيكون شكل الـ first arrival travel-time curves لهذا التركيب .. ؟
سيكون على الصورة التالية ..
دعونا نركز على دراسة الخط الأخضر الموجود في الـ curve ، يمثل هذا الخط أولى الموجات وصولاً إلى المستقبلات وهي في الواقع الموجات المباشرة وهي تلك التي عبرت من خلال الطبقة الأولى دون أن تتفاعل مع الحد الفاصل بين الطبقتين ...
لو دققنا النظر فسنجد أن هذا الـ curve يوضح العلاقة بين المسافات والزمن ..
لذلك فمن خلال الخط الأخضر نستطيع تحديد سرعة الموجات المباشرة وذلك بقسمة المسافة بين المستقبل والمصدر على زمن وصول الموجات .. وفي المقابل نستطيع تحديد سرعة وصول إلى أي مستقبل من المستقبلات بتحديد بعده عن المصدر وزمن وصول أولى الموجات إليه ..
إذن من السهل جداً تحديد سرعة الموجات بواسطة هذه الخطوط وذلك بتحديد ميلها ثم إيجاد مقلوب أو معكوس الميل لإيجاد سرعة سريان الموجة خلال الطبقة ..
وبنفس الطريقة بالنسبة للخط الأحمر حيث يمكننا ومن خلاله تحديد سرعة الطبقة الثانية فهو يمثل الموجات الرأسية head wave وهي تلك التي صعدت إلينا بعد مررها من خلال الطبقة الثانية حاملة سرعتها ...
إذن ومن خلال الـ first arrival travel-time curves استطعنا تحديد عدد الطبقات الموجودة لدينا بالإضافة إلى سرعة انتشار الموجات في كل منها ..
أقولكم على حاجة فلة ..؟
نستطيع أيضاً ومن خلال الـ first arrival travel time curves تحديد سمك الطبقات ..
في المثال الموجود لدينا ، سمك الطبقة الأولى حوالي 100 متر وسمك الطبقة الثانية 150 متر فكيف نستطيع معرفة ذلك من خلال first arrival travel time curves ...
هل عن طريق دراسة ميل الخطوط الموجودة لدينا ..؟
طبعاً لا ، لأن الميل يوضح لنا سرعة انتشار الموجات من خلال الطبقات ..
طيب ،، كييف ..؟
لو كان عندنا 2 models ،،،
في الـ model الأول كان سمك الطبقة الأولى 100 متر ...
وفي الـ model الثاني سمك الطبقة الأولى 50 متر ..
هل تتوقع أن يظهر الخط الأحمر الممثل للـ Head wave سريعاً أم أنه سيتأخر في الظهور أو أنه سيظهر في نفس الوقت ..؟
لاحظ الصورة التالية ..
نلاحظ في الشكل السابق أن الخط الحمر ظهر سريعاً عندما كان سمك الطبقة 50 متر مما أثر على طول الخط الأخضر الممثل للموجات المباشرة direct wave في حين أنه ظهر متأخراً عندما كان سمك الطبقة 100 متر مما جعل الخط الأخضر أطول بعض الشيء . لكن لماذا ..؟
فيما سبق ذكرنا أن الموجات الرأسية head wave تسري من المصدر وتمر من خلال الطبقة الأولى حتى تصل إلى الحد الفاصل بين الطبقتين ثم تسري أفقياً خلال الطبقة الثانية وتعود إلى الطبقة الأولى ..
لذلك فإن ما يحكم زمن وصولها هو المسافة التي تقطعها حتى تصل إلى المستقبلات فإذا كانت المسافة قصيرة كما في الـ model الأول حيث كان سمك الطبقة 50 متر فوصلت الموجات الرأسية سريعا وانعكس ذلك على طول الخط الأخضر الممثل للموجات الأولية direct wave حيث ظهر قصيراً في الحالة الأولى وازداد طوله في الـ model الثاني حيث زادت المسافة التي تقطعها الموجات الرأسية إلى 100 متر مما أدى إلى ظهورها متأخرة ..
ونستطيع تحديد المكان الذي ستظهر فيه الموجة الرأسية Head wave بواسطة معاملين مهمين ..
المعامل الأول هو cross-over distance (xc) وهو تقاطع الخط الأبيض مع محور المسافة تمثل تلك القيمة المسافة التي تكون عندها الموجات الرأسية Head wave أولى الموجات وصولاً first arrival ...
المعامل الثاني هو zero-offset time (to) وهو تقاطع الخط الوردي مع المحور الرأسي المٌمثل للزمن و الموضح في الـ plots الموجود بالأعلى ... وهذه هي قيمة الزمن الذي تكون عنده الموجات الرأسية Head wave هي أولى الموجات وصولاً ..
من حيث المبدأ يمكننا حساب كلاً من هذين المعاملين ، لكن عملياً فإن الـ zero-offset time هو الأكثر شيوعاً في الاستخدام وذلك لسهولة قياسه .. وهكذا وبقياس xc أو to فإننا نستطيع حساب سمك الطبقة h وذلك وفقاً للقوانين التالية ...
حيث أن :
h : سمك الطبقة
V1 : سرعة الطبقة الاولى
V2 : سرعة الطبقة الثانية .
zero-offset time : t0
crossover distance : xc
وبتحديدنا لسمك الطبقة عرفنا تقريباً جزءاً من المسافة التي تقطعها الموجات الرأسية Head wave في رحلتها حتى تصل إلينا على السطح حاملة إلينا المعلومات عن التراكيب الموجودة تحت الأرض ...
لكن ما هي تفاصيل هذه الرحلة ..؟
وكم من الوقت تستغرقه هذه الموجات حتى تصل إلينا ..؟
هذا ما سنعرفه في الرد القادم بمشيئة الله تعالى ..
أرسل بواسطة: geologe في يناير 16, 2006, 02:12:24 مساءاً
لاحظوا الصورة التالية ..
هذه الصورة توضح مسار الـ raypath للموجات الرأسية head wave ابتداءً من المصدر وحتى المستقبل ..
لو أردنا حساب الزمن الذي تستغرقه هذه الموجة حتى تصل إلى المستقبل فسنستخدم المعادلة التالية :
لكن كيف توصلنا إلى هذه المعادلة
نحن نعلم أن الزمن = المسافة ÷ السرعة
ومن ذلك نستطيع حساب الزمن الذي تستغرقه الموجات منذ انطلاقها من المصدر وحتى وصولها إلى السطح الفاصل بين الطبقتين S1 ثم عبورها خلال الطبقة الثانية S3 ومن ثم عودتها إلى المستقبلات S2 وذلك على النحو التالي :
* في الصورة السابقة يوجد خطأ في كتابة المعادلة حيث أن S2 يجب ان تحل محل S3
ومن الصورة الموجودة في بداية الرد فإن الزمن الذي تستغرقه الموجات من انطلاقها من المصدر وحتى وصولها إلى السطح الفاصل يساوي نفس الزمن الذي تستغرقه الموجات من عودتها من الطبقة الثانية وحتى تصل إلى المستقبل ..
إذن
والزمن الذي تستغرقه الموجات أثناء مرورها في الطبقة الثانية يكون على الشكل التالي :
إذن يكون زمن الرحلة الكلي للموجات الرأسية head wave
ومن قانون سنل فإن :
وبذلك يصبح القانون على النحو التالي :
لو تلاحظوا انو المعادلة السابقة عبارة عن معادلة خط مستقيم
ص = أ س + ب
حيث أن أ هي قيمة الميل وهي في المعادلة عبارة عن 1/V2 و ب تعبر عن الجزء المقطوع من المحور ص وهي عبارة عن t0 اللي اتكلمنا عنها في الردود السابقة ..
ولو لاحظنا الشكل التالي :
حنلاحظ انو الخط الأحمر هوا الذي يمثل الموجات الرأسية ومعادلة هذا الخط تعبر عن زمن الرحلة للموجات الرأسية ..
وفي أمان الله
أرسل بواسطة: الأحيائي الصغير في يناير 16, 2006, 03:13:26 مساءاً
الله يعطيك ألف ألف عافية أخي العزيز جيولوجي
و جزاك الله كل خير أخي الحبيب
أرسل بواسطة: geologe في يناير 19, 2006, 04:28:55 مساءاً
أرسل بواسطة: محمود الحمود في يناير 29, 2006, 12:20:20 مساءاً
أرسل بواسطة: السماء الزرقاء في فبراير 19, 2006, 07:02:17 مساءاً
بارك الله فيك جزاك الله خيرا وسهل الله لك طريقا إلى الجنة ان شاء الله
بارك الله فيك علي هذه المحاضرة الطويلة والجميلة التي استفذت منها كثيرا في مجال دراستي أنا معي هذا الفصل مادة جيوفيزياء ولقد ساعدتني هذه المحاضرة في أول طريقة لمعرفة ما في باطن الأرض.
أرسل بواسطة: geologe في فبراير 21, 2006, 12:12:40 صباحاً
يسعدني انك استفدتي من الموضوع ..
بالتوفيق لك ..
وفي أمان الله
أرسل بواسطة: geologe في فبراير 21, 2006, 12:15:11 صباحاً
في الردود السابقة تعرفنا على نموذج بسيط يوضح كيفية تفاعل الموجات مع السطح الفاصل بين طبقتين بحيث تزداد السرعة مع العمق ..
وتعرفنا على الموجات الرأسية head wave وسبب ظهورها وكيفية الاستفادة منها ..
وعرفنا كيفية تحليل البيانات بالطريقة الانكسارية وذلك بتحديد زمن وصول أولى الموجات ومن ثم إيجاد عدد الطبقات وسرعة كل طبقة وسمكها .. .
لكن ماذا لو كانت السرعة تقل مع العمق كم في الشكل التالي ..
فكيف راح تتفاعل الموجات مع السطح الفاصل بين الطبقتين ..
راح يكون التفاعل كما في الصورة التالية ..
ولو تلاحظوا أنه وفي هذه الحالة لم تظهر لدينا الموجات الرأسية ..
إذن كيف سيكون شكل الـ travel-time curve .. ؟
سيظهر لنا الـ travel-time curve نوع واحد من الموجات لأنه لم يستقبل سواها كما في الشكل التالي ..
هذا الخط يمثل الطبقة الأولى فقط ويدل على الموجات المباشرة التي استقبلتها المستقبلات ...
من هنا نعلم أنه لا يمكننا الاستفادة من الطريقة الانكسارية إذا كنت السرعة تقل مع العمق .. إذ أننا لا نحصل على أي معلومات عن الطبقة الثانية ..
أرسل بواسطة: السماء الزرقاء في فبراير 22, 2006, 07:55:34 مساءاً
جزاك الله أخي وإن شاء الله إلى الأمام
أرسل بواسطة: geologe في مارس 01, 2006, 09:09:54 مساءاً
1- مصارد للطاقة لإحداث الاضطرابات وتوليد الموجات Seismic Source ...
2- مستقبلات لاستقبال الموجات ويطلق عليها اسم جيوفون Geophones ..
3- نظام التسجيل Recording System ويستخدم لتسجيل الموجات التي تستقبلها الجيوفونات ..
4- أسلاك للربط بين الجيوفونات ونظام التسجيل ..
أرسل بواسطة: geologe في مارس 01, 2006, 09:14:20 مساءاً
في الرد السابق تعرفنا على الأدوات التي يستخدمها الجيوفيزيائيين لعمل المسح السيزمي ...
وذكرنا منها :
| اقتباس |
| 1- مصارد للطاقة لإحداث الاضطرابات وتوليد الموجات Seismic Source ... |
فما هي أنواع المصادر المولدة للموجات .. ؟
هناك العديد من الوسائل التي نستخدمها لتوليد الموجات ..
وفي الواقع أن أي عامل يسبب حركة على سطح الأرض يعتبر مصدر للموجات السيزمية ..
ولسوء الحظ ان هذه المصادر خارج السيطرة مثل حركة النقل البري ، دبيب الكائنات الحية ، والرياح عندما تسبب حركة الأشياء ..
ومن أكثر المصادر استعمالاً :
1- Impact Sources : وتعتبر المطرقة الثقيلة من أكثر هذه المصادر استعمالاً حيث يوضع قرص معدني على الأرض ويضرب بواسطة المطرقة توصل بنظام التسجيل حيث يتم تسجيل الموجات الصادرة عنها عن طريق الجيوفون ..
من مميزات هذا المصدر أنه بسيط وسهل الاستخدام
من عيوبه أن العملية تتم يدوياً ولاتنتج الكثير من الطاقة ويولد الكثير من الموجات السطحية
2- Gun Sources : وهي عبارة عن طلقات تطلق على الأرض حيث تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة زلزالية ..
وكما في المطرقة الثقيلة يكون هذا المصدر متصل بنظام التسجيل لتسجيل زمن انطلاق الموجات واستقبالها بواسطة الجيوفون ..
ومن مميزات هذا المصدر أنه لا يولد الكثير من الموجات السطحية وينتج الكثير من الطاقة
ومن سلبياته أن تكاليف استخدامه مرتفعة مقارنة بالمطرقة الثقيلة إضافة إلى حاجتك إلى تصريح لاستخدام هذا النوع من الأجهزة ..
3- Explosive Sources : وتنتج هذه المصادر المتفجرة كمية كبييييرة من الطاقة وهي عبارة عن صندوق يحتوي على المادة المتفجرة ثم يقذف بطلقات تؤدي إلى تفجيره ..
وكما في المصادر السابقة يرتبط هذا المصدر بنظام التسجيل ليتم تسجيل زمن انطلاق الموجات واستقبالها بواسطة الجيوفونات ..
ومن مميزات هذا المصدر أنها تنتج كمية كبييرة من الطاقة مقارنة بالمصادر السابقة ولا تنتج الكثير من الموجات السطحية ..
ومن مساؤها أنها خطرة بعض الشيء وتستغرق البيانات الصادرة عن هذا المصدر وقتاً حتى تصل إلى نظام التسجيل مقارنة بالمصادر الأخرى
أرسل بواسطة: geologe في مارس 02, 2006, 06:10:42 مساءاً
Geophone
وتوضح الصورة السابقة أحد أنواع الجيوفونات وكما تلاحظون فهو مزود بمسمار صغير لتثبيت الجيوفون في الأرض
وهذه أنواع أخرى من الجيوفونات ..
ولو تلاحظوا انو في نوع من غير مسمار التثبيت وهذا مخصص للأسطح الصلبة ..
لكن ماهو مبدأ عمل هذه الجيوفونات .. ؟
في الواقع ان فكرة عمل الجيوفون جداً بسيطة ..( لاحظوا الصورة التالية )
وبتدقيق النظر في الشكلا لسابق سنجد أن الجيوفون يتكون من كتلة مرنة قابلة للإهتزاز مع حركة الأرض واهتزازها ..
ويحيط بهذه الكتلة سلك معدني ..
وييحيط بالكتلة والسلك مغناطيس صغير مولد للمجال المغناطيسي ..
وعند اهتزاز الكتلة يبدأ السلك بتقطيع خطوط المجال فيتولد فيه تيار كهربائي يسجله نظام التسجيل ..
أرسل بواسطة: geologe في مارس 02, 2006, 06:14:53 مساءاً
كانت تظهر على الشكل التالي ..
كل خط من هذه الخطوط الموجودة في الصورة الساربقة يتم استقباله بواسطة جيوفون ..
لكن هل يتم زرع الجيوفونات على النحو التالي ...
لاحظوا انو ثبت المصدر .. وغير مكان الجيوفونات في كل مرة ..
في الواقع يمكننا عمل التجربة السابقة على الصورة التالية ..
بدون الحاجة إلى استخدام جيوفون واحد وتغيير موقعه في كل مرة ....
بل نستخدم مجموعة من الجيوفونات ونزرعها في نفس الوقت فتعطينا نفس البيانات ..
أرسل بواسطة: geologe في مارس 02, 2006, 06:19:09 مساءاً
هذا النظام يقوم بتسجيل الإشارات الكهربائية التي تطلقها الجيوفونات ويتصل معها بواسطة أسلاك كهربائية كما في الصورة التالية :
ونلاحظ في الصورة السابقة أن الأسلاك تربط الجيوفونات ببعضها ثم تتجه إلى سيارة الأبحاث التي تحمل نظام التسجيل ..
ومن الممكن أن يتراوح عدد الجيوفونات بين 10 إلى 110 في المرة الواحدة وتكون المسافات بينها ثابتة
ومن انواع أنظمة التسجيل ..
Geometrics StrataView
OYO Geospace DAS 1
أرسل بواسطة: السماء الزرقاء في مارس 21, 2006, 09:12:05 مساءاً
بارك الله فيك على موضوعك
أرسل بواسطة: جغرافيا في مارس 27, 2006, 05:11:38 مساءاً
أرسل بواسطة: geologe في ديسمبر 28, 2006, 04:25:04 مساءاً
لم أكن اتصور وانا أكتب هذا الموضوع أن يكون له كل هذه الأهمية لدى المختصين والمهتمين بهذا المجال ..
فقد وصلتني الكثير من الرسائل التي تطلب إكمال هذا الموضوع ..
أعزائي أعتذر عن عدم قدرتي على إكمال هذا الموضوع لكن تستطيعون متابعته من مصدره على الرابط التالي ..
http://www.earthsci.unimelb.edu.au/ES304/
وما يمنعني من إكماله أنه بعيد كل البعد عن تخصصي ( صخور وثروة معدنية ) إلا أنني كتبت هذا الموضوع أثناء دراستي لمقرر مقدمة الجيوفيزياء في سنواتي الأولى في الجامعة ..
شاكراً كل من راسلني وأبدى ملاحظاته حول الموضوع
تمنياتي لكم جميعاً بالتوفيق ..
وفي أمان الله
أرسل بواسطة: حور العين في ديسمبر 28, 2006, 07:52:13 مساءاً
لانه موضوع مميز من عضو مميز ....تستحق كل هذه الرسائل وأيضا تستحق الشكر عليها...شكرا لك...
حور
أرسل بواسطة: السماء الزرقاء في مارس 14, 2009, 10:05:05 مساءاً
مشكور وبارك الله فيك
أرسل بواسطة: حور العين في أبريل 05, 2009, 12:05:07 صباحاً
جميل جدا أن نعود بمواضيع أخينا جيولوجي القيمة
حور العين
أرسل بواسطة: الامبراطور الجيولوجي في أبريل 09, 2009, 12:51:36 صباحاً
أرسل بواسطة: عاشقة الأقصى في أبريل 09, 2009, 02:12:03 صباحاً