مختصری در مورد ژئومغناطیس
میدان مغناطیسی زمین از هسته خارجی زمین سرچشمه می گیرد.
در سنگهای پوسته زمین نیز یک میدان ثانویه القا می کند (درست همان طور که سوزن در تماس با آهنربا، خاصیت مغناطیسی به خود می گیرد) که همان آنومالی مغناطیسی می باشد. ثبت این میدان ثانویه که شدت آن متناسب است با مقدار خاصیت مغناطیسی سنگها، اساس اکتشافات مغناطیس سنجی را در قرون اخیر تشکیل داده است. دستگاه ثبت میدان مغناطیسی (مگنتومتر) در هر نقطه شدت کل میدان را ثبت می کند. با استفاده از میدان مرجع ژئومغناطیس جهانی (IGRF) اثرات هسته خارجی زمین و با تصحیح اثرات روزانه میدان مغناطیسی زمین، دیگر عوامل کیهانی برداشته می شود. بجز در صورت وجود مغناطیس بازماند و یا حالتهای نادر دیگر، ماهیت فیزیکی میدان مغناطیسی زمین در نیمکره شمالی بصورتی است که در پیمایش آنومالی یک منشاء مغناطیسی، از جنوب به شمال ابتدا قطب مثبت (مقدار بیشینه میدان) و سپس قطب منفی (مقدار کمینه میدان) ظاهر می شود که از مشخصات ذاتی آنومالی های مغناطیسی می باشد.
با یک طراحی شبکه متناسب با یک منطقه خاص می توان یک نقشه از توزیع شدت میدان را با فاصله به دست آورد. این شدت میدان متناسب است با خاصیت مغناطیسی سنگها که به نحوی نیز با عیار کانی مگنتیت ارتباط پیدا می کند، که این همان دلیل محبوبیت روش مغناطیس سنجی در اکتشافات کانساری می باشد. زیرا کانه مگنتیت به شکلهای مختلف از همان طریق تفریق ماگمایی در ابتدای نفوذ ماگما و تشکیل سنگهای الترامافیک تا آخرین مراحل هیدروترمال و تزریق سیالات فلزدار باقیمانده در مخزن ماگما به داخل سنگهای اطراف و تشکیل کانسارهای فلزی نقش اساسی دارد. هدف از برداشت های مغناطیس سنجی بررسی وضعیت کانسار مگنتیتی سالم در مناطق عمیق تر می باشد و این توجیه هزینه انجام چنین مطالعاتی می باشد.
پس از پردازش داده های برداشت صحرایی نوبت تفسیر کیفی و کمی
است که با اعمال فرایندهای مختلف ریاضی از قبیل اعمال فیلترهای مختلف، شدت میدان، بافت، گسترش جانبی، نوع منشاء (دایک، کنتاکت و …)، وجود مغناطیس بازماند- مغناطیدگی باقیمانده از دورانهای پالئومغناطیس در سنگها و بسیاری از خصوصیات دیگر مورد بررسی قرار می گیرد. استخراج این مشخصات از نقشه ها همگی بستگی به توان و تجربه مفسر از ماهیت داده ها و فیزیک آن دارد و این مرحله اساس و پایه مراحل بعدی قرار می گیرد. انتظار می رود که در مرحله تفسیر کیفی مشخصات فیزیکی و هندسی منشاءهای موجود شناخته شده و تا حدودی مدل کانسار و ارتباط آن با زمین شناسی منطقه بدست آید. در شکل زیر نمونه تعیین مرز منشاء آنومالی مغناطیسی با روش بلیکلی-سیمپسون که از مراحل تفسیر کیفی می باشد بدست آمده است.
بعد از مشخص شدن وضعیت کیفی منشاء آنومالی و تعیین مناطق مهم کانه زایی، مشخصات آنها مانند عمق، جنس و گسترش آن به صورت کمی با استفاده از روشهای مختلف مدلسازی، نرم افزاری و برنامه نویسی تعیین می گردد. لازم به ذکر است که تحلیل های عددی در ژئوفیزیک همیشه دستخوش عدم قطعیت بوده که این مستلزم کسب اطلاعات جانبی مختلف و تجربه و توان علمی مفسر می باشد و متاسفانه در سالهای اخیر به دلیل بکارگیری نیروهای غیر متخصص در تحلیل و تفسیر داده های ژئوفیزیکی و پیشنهاد انجام کار ارزان باعث تخمین نتایج غیر دقیق و نهایتا سلب اعتماد بسیاری از کارفرمایان به روشهای ژئوفیزیکی شده است. در شکل زیر نمونه تفسیر کمی جهت تخمین پارامترهای مدل دوبعدی کانسار انجام شده است.
عمده موارد کاربرد روش مغناطیس سنجی به شرح زیر است:
- متخصصان علوم زمین، با مطالعه دیرینه مغناطیسی زمین توانسته‌اند وجود حرکت در صفحات لیتوسفر زمین را (که در فرضیه “تکتونیک” صفحه‌ای بیان شده بود)، ثابت نمایند و جهت حرکت و سرعت حرکت آنها را تعیین نمایند.
- در حوزه اکتشاف نفت، مطالعات مغناطیس سنجی به منظور اندازه گیری عمق پی سنگ مغناطیسی می باشد (مراحل اولیه اکتشاف). اکثرا پی سنگ مغناطیسی مجموعه ای از سنگهای آذرین و دگرگونی بوده که به طور معمول زیر لایه های رسوبی غیر مغناطیس قرار می گیرد. بنابراین هدف تخمین ضخامت حوزه رسوبی می باشد که ممکن است حاوی مخازن نفت باشد.
- تلفیق اطلاعات مغناطیس‌سنجی و دیگر روشها، از جمله روشهای جدید سنجش از راه دور امکان بررسی مناطق وسیع با صرف هزینه اندک، میسر می شود.
- جستجوی کانسارهای آهن، مس پورفیری، محاسبه نقطه کوری (عمقی که در آن دمای سنگها به بالاتر از دمای تقریبی 600 درجه سانتی گراد می رسد) و تخمین شیب حرارتی زمین، یافتن منابع انرژی هیدروترمال، مطالعات باستان شناسی و … از دیگر کاربردهای روش مغناطیس سنجی می باشد.
- لینک منبع
تاریخ: یکشنبه , 06 اسفند 1396 (12:21)
- گزارش تخلف مطلب