지진전기법

Seismoelectrical method

지진 전기 방식(전기적 물리적 원리와는 다른)은 지진파에 의한 토양과 암석의 전자기장 생성을 기본으로 한다.이 기법은 아직 개발 중에 있으며 미래에는 주로 유체(구체성, 투과성, 물리적 특성)와 관련된 전기적 특성에 의해 지하에서 유체를 감지하고 특성화하는 것과 같은 응용이 있을 수 있다.

작전

지진파가 인터페이스에 부딪히면, 전기 쌍극선을 형성하는 인터페이스에서 전하 분리가 발생한다.이 쌍극자는 지상 표면의 더듬이로 감지할 수 있는 전자파를 방사한다.

지진(P 또는 압축)파가 지구 물질을 응력함에 따라 4가지 지구물리학적 현상이 발생한다.

  1. 지진파에 의해 토자재의 저항성이 변조된다.
  2. 스트리밍 전위와 유사한 전기동학적 영향은 지진파에 의해 생성된다.
  3. 압전 효과는 지진파에 의해 생성된다.
  4. 고주파, 오디오, 고주파 무선주파수 충동반응은 황화광물(RPE라고도 한다)에서 생성된다.

전기 지진법의 지배적인 적용은 전기 키네틱 효과나 스트리밍 전위를 측정하는 것이다(위 항목 2,).전기 운동 효과는 다공성 암석을 통과하는 음파(일반적으로 P파)에 의해 시작되며 암석 매트릭스와 유체의 상대적인 움직임을 유도한다.암석의 모세혈관을 통한 이온 유체의 움직임은 모세혈관 벽에 우선적으로 연결된 양이온(또는 덜 흔하게 음이온)으로 발생하므로 암석 매트릭스에 상대적인 압력과 그에 따른 유체 흐름이 전기 쌍극자를 생성한다.비 동종 형성에서 지진파는 유체의 진동 흐름과 그에 상응하는 진동 전기장과 전자파장을 생성한다.그 결과로 발생하는 전자파는 지면에 배치된 전극 쌍에 의해 감지될 수 있다.

그러나 일부 수분을 함유한 고체를 통해 움직이는 P파도 코세시즘파라는 전기적 현상을 일으킨다.[1]코세즘파는 P파와 함께 이동하며 지표면의 전기적 특성에 민감하지 않다.쌍극 안테나는 전자동 신호와 코세시즘 신호를 구별할 수 없으므로 둘 다 기록하며, 필드 데이터를 처리하는 동안 코세시즘파를 제거해야 전기키네틱 효과를 실제로 해석할 수 있다.

현재는 현장 일상적 운영방식이 없지만 과학 연구에서는 여러 쌍극 안테나들을 일직선을 따라 배치하여 지진파를 기록하고, 쌍극 안테나 사이에 일련의 지오폰들을 배치하여 지진파 도착을 기록한다.지오폰은 지진 전기 신호로부터 코세즘 파동을 억제할 수 있어야 전기적 효과가 분리되어 연구될 수 있다.[3]

제한 사항

전기 내진법은 전기적 문화적 소음에 매우 취약하며, 또한 접지 롤, 배수 및 무작위 소음을 포함하는 반사 지진 방법과 동일한 소음원을 가지고 있다.지진 전기법도 신호 대 잡음 비율이 매우 낮은데, 이는 지구 내부의 전자파 감쇠가 1/r^3이므로 이론적으로 탐사 깊이를 300m로 제한하기 때문이다.[4]전형적인 전기 지진 신호는 마이크로볼트 레벨이다.전기 지진 신호는 지진파의 압력에 비례한다.따라서 더 강한 지진원을 사용함으로써 신호를 증가시킬 수 있다.[5]

전기동작 효과는 다공성 대비, 잠재적 대비, 점성 대비, 유체 대비의 포화 등과 같은 층들 간의 여러 가지 대비에 의해 생성된다.[2]층간 전자동학적 효과의 가능한 원인은 여전히 연구 대상이다.오늘날의 지식과 기술로는 더 이상의 데이터(예: 보어홀이나 그 위치에서 나오는 다른 지구물리학 데이터), 무엇이 전기동 변환에 의해 생성되는지, 그리고 전기동학 데이터를 올바르게 해석하기 위해 더 많은 연구가 수행되어야 하는지를 판단하기가 정말 어렵다.하지만, 전기 운동 효과는 거의 표면과 보어홀 지구물리학에서 전도유망한 미래를 가지고 있다.

성공적인 현장 연구의 예

다공성 암석에서의 지진파의 전파는 모공이 포화상태일 경우 관측 가능한 진폭의 전자기장을 유발할 수 있는 암석 매트릭스 및 모공 공간의 작은 과도변형과 관련이 있다.지진 전기장 측정은 다공성 암석의 투과성 층의 국소화를 돕고 비탄성 성질에 대한 정보를 제공할 것으로 기대된다.그러나 수력 지질학적 응용에 대한 이러한 이론적 잠재력은 지금까지 매우 제한된 수의 성공적인 현장 연구에 의해서만 확인된다.결과적으로, 지진 전기 방법은 여전히 일상적으로 사용되는 것과는 거리가 멀다.

참고 항목

참조

  1. ^ 프라이드, S, 하르트센, M.W. 1996전기 지진파 특성.J. 음향.Soc. 오전 100, 1301–1315
  2. ^ a b 지서만, F, 주니오, L, 워든, S, 가람보이스, S. (2015)"전단파원을 이용한 보어홀 지진 전기 벌목:CO2 처분에 적용 가능한가?"국제 온실가스 관리 저널, 10.1016/j.ijggc.2014.12.009, 89-102.
  3. ^ 듀푸이, J.C. 버틀러, K.E., 케픽, A.W., 2007.모래 대수층 바도세 구역의 지진 전기 영상.지구물리학 72, A81–A85.
  4. ^ 톰슨, A, 그리고 Gest, G, 1993, 지구물리학적 전기동 변환 적용:선두 에지, 12, 1169-119
  5. ^ Dean T, Dupuis C, Herrmann R, Valuri J (2012) 지진전 데이터의 품질 개선을 위한 강도 높은 접근법.SEG 라스베이거스 연차총회, SEG 기술프로그램은 추상화, 페이지 1-6을 확장했다.

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