انواع روشهای ژئوفیزیکی

علم ژئوفیزیک، بررسی پارامترهای مختلف فیزیکی کره زمین است. پیدایش‏ این‏ علم‏ به‏ کشف‏ ژیلبرت،‏ در نیمه‏ دوم‏ سده شانزدهم‏ میلادی،‏ مبنی بر این که‏ زمین‏ همانند یک‏ مغناطیس‏ بزرگ‏ عمل‏ می‏کند و نیز به‏ نظریه‏ گرانش‏ نیوتن‏ در نیمه دوم‏ سده‏ هفدهم‏ میلادی‏ برمی‏گردد. امروزه‏ این‏ علم‏ با بهره‏گیری‏ از دیگر علوم‏ پایه‏، دانشی‏ است‏ با کاربردهای‏ فراوان‏ که به شاخه‏های‏ متعددی‏ تقسیم‏ می‏شود. وظیفه اصلی‏ علم‏ ژئوفیزیک‏، مطالعه فرایندهای‏ فیزیکی‏ است‏ که‏ در سیاره زمین‏ و منظومه شمسی‏ رخ‏ می‏دهد. شناخت‏ پدیده‏های‏ مرتبط‏ با تحول‏ زمین‏ جامد، جو و اقیانوس‌ها برای‏ تامین‏ نیازهای اساسی‏ زندگی‏ انسان‏ ضروری‏ است؛ در ادامه با انواع روشهای ژئوفیزیکی اشنا می شوید:

* ژئوالکتریک

در این گرایش به تعیین مقاومت ظاهری لایه‌های مختلف زمین و تعیین جنس آن‌ها می پردازند. این کار از طریق اختلاف پتانسیل بین لایه‌های زمین انجام می‌گیرد. با استفاده از این روش می‌توان خواص الکتریکی سنگ‌ها را تشخیص داد، که بوسیله چند روش الکتریکی محاسبه می شود که تعدادی از آن‌ها عبارتند از:

روش پتانسیل خود زا: که براساس فعل و انفعالات شیمیایی یا مکانیکی مثل تغییرات سولفور، تغییر در ترکیبات سنگ‌ها، فعالیت بیوالکتریکی مواد ارگانیک، فرسایش و گرادیان مایع زیر زمین بوجود می آید. این روش برای بدست آوردن پتانسیل الکتریکی زمین، بدون هیچ گونه القای مصنوعی در زمین صورت می‌گیرد و ساده ترین و کم هزینه ترین روش از روش‌های ژئوفیزیک است.

روش مقاومت ویژه : به عبور جریان الکتریکی درون زمین می‌گوییم که اندازه گیری شدت و اختلاف پتانسیل بین الکترودها را برعهده دارد که از نتیجه حاصل از این عملیات صحرایی می‌توانیم مقاومت ویژه در زمین را بدست آوریم. این روش بیشتر برای اکتشافات آب‌های زیر زمینی مورد استفاده قرار می گیرد و حتی با استفاده از این شیوه می‌توان شیرینی و شوری آب‌ها را نیز تشخیص داد.

* مغناطیس سنجی

این شاخه به بررسی تغییرات میدان مغناطیسی زمین می‌پردازد که این کار به دو روش انجام می گیرد روش نقطه ای و روش منطقه ای. در روش نقطه‌ای دستگاه را روی نقاط مختلف زمین قرار می‌دهند و تغییرات را بررسی می‌کنند اما در روش منطقه‌ای این کار از طریق هوایی صورت می‌گیرد. استفاده از این روش بیشتر برای اکتشافات مواد فلزی که خاصیت مغناطیسی دارند و درون زمین است. برای مثال برای کشف آهن، نیکل و …که دارای خاصیت مغناطیسی هستند مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه اغلب اکتشافات به روش منطقه‌ای، توسط یک مغناطیس سنج که به دنبال هواپیمایی کشیده می‌شود، انجام می‌شود. به این ترتیب منطقه‌ای وسیع در مدتی کوتاه و با مخارجی نسبتا کم مورد بررسی قرار می‌گیرد.

* گرانی سنجی

هدف این شاخه بررسی و بدست آوردن شتاب جاذبه زمین و همچنین بحث درباره ی شکل میدان جاذبه زمین در نقاط مختلف است. با توجه به اینکه میدان جاذبه بستگی به جنس لایه‌ها دارد با این روش می‌توان به تحلیل و بررسی مسائل زمین ساختی مثل تاقدیس‌های زیر زمینی، گنبدها، گسل‌ها و توده‌های نفوذی پرداخت. این روش در بررسی‌های مهندسی جهت تعیین محل حفره‌ها و غارهای انحلالی داخل سنگ‌های آهکی استفاده می شود. این روش مطمئن ترین روش برای اکتشافات نفتی است.

* لرزه نگاری

هدف این شاخه بررسی و تعیین مرز لایه‌ها، محل گسل‌ها و غارها یا ضخامت لایه‌ها و تا حدی جنس لایه‌ها است. این کار توسط بررسی رفتار سنگ‌های درون زمین در مقابل عبور امواج الاستیک از آن‌ها صورت می‌پذیرد که تولید این امواج به دو صورت ضربه ای و انفجاری صورت می‌گیرد. در روش ضربه‌ای این امواج توسط ضربه‌های مصنوعی تولید می‌شوند و در روش انفجاری امواج به وسیله انفجارهایی در عمق زمین ایجاد می‌شوند. به طور کلی امواج لرزه‌ای از محل تشکیل به صورت کروی منتشر می‌شوند. این امواج با سرعتی که بستگی به خواص کشسانی زمین دارد از داخل آن عبور می کنند. امواج لرزه‌ای در محل تغییر جنس مواد منعکس یا منکسر شده و پس از بازگشت به سطح زمین توسط ابزارهایی ثبت می‌شوند.

* زلزله شناسی

کار این شاخه فقط اندازه گیری است. آنها با بررسی زلزله‌ها و اطلاعات آن‌ها به اندازه گیری ضخامت لایه‌ها و تعیین مرز لایه‌ها می‌پردازند. تفاوت کار این رشته و رشته لرزه نگاری در روش ایجاد امواج است. به طوری که در لرزه نگاری امواج به صورت مصنوعی و با انفجارها و یا ضربه مصنوعی ایجاد می شوند ولی در زلزله شناسی این امواج از چشمه‌ای طبیعی تولید می‌شود که در اثر زلزله ایجاد می‌شود.