विद्युत और विद्युतचुंबकीय विधियाँ

विद्युत और विद्युतचुंबकीय सर्वेक्षण उपसतह की विद्युत चालकता की जांच करते हैं, जो छिद्र तरल पदार्थ, मिट्टी और अयस्कों के प्रति संवेदनशील होते हैं, ताकि भूजल, संदूषण, खनिजकरण और गहरी क्रस्टल संरचना का मानचित्रण किया जा सके।

Definition

विद्युत और विद्युतचुंबकीय विधियाँ भू-भौतिकी तकनीकें हैं जो उपसतह इमेजिंग के लिए जमीन में विद्युत धाराओं और क्षेत्रों को मापते या प्रेरित करते हैं ताकि इसकी विद्युत चालकता का निर्धारण किया जा सके, जो छिद्र तरल पदार्थ, मिट्टी की सामग्री और खनिजकरण पर निर्भर करती है।

Scope

यह विषय भू-भौतिकी विधियों को शामिल करता है जो भूमि के विद्युत गुणों पर आधारित हैं: प्रत्यक्ष-धारा प्रतिरोधकता ध्वनि और इमेजिंग, प्रेरित ध्रुवीकरण, स्व-संभावित विधि, और विद्युतचुंबकीय विधियों का परिवार जिसमें नियंत्रित-स्रोत और समय-डोमेन तकनीकें और प्राकृतिक-स्रोत मैग्नेटोटेल्यूरिक्स शामिल हैं। यह बताता है कि चालकता सरंध्रता, द्रव सामग्री और खनिज विज्ञान से कैसे संबंधित है, और निकट सतह से ऊपरी मेंटल तक की गहराई में इन डेटा का अधिग्रहण और व्युत्क्रमण कैसे होता है। जोर संसाधन और पर्यावरणीय लक्ष्यों के लिए उपसतह चालकता की इमेजिंग पर है।

Core questions

• चट्टानों और तलछटों की विद्युत चालकता को क्या नियंत्रित करता है?
• प्रतिरोधकता और प्रेरित-ध्रुवीकरण सर्वेक्षण उपसतह की छवि कैसे बनाते हैं?
• नियंत्रित-स्रोत और प्राकृतिक-स्रोत विद्युतचुंबकीय विधियाँ कैसे भिन्न होती हैं?
• प्रत्येक विद्युत विधि किस गहराई और लक्ष्यों के लिए उपयुक्त है?

Key concepts

• चट्टानों की विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता
• प्रत्यक्ष-धारा प्रतिरोधकता ध्वनि और इमेजिंग
• प्रेरित ध्रुवीकरण और स्व-संभावित
• नियंत्रित-स्रोत और समय-डोमेन विद्युतचुंबकत्व
• मैग्नेटोटेल्यूरिक्स और प्राकृतिक-स्रोत ध्वनि

Key theories

चालकता और छिद्र तरल पदार्थ

अधिकांश चट्टानों में विद्युत धारा मुख्य रूप से छिद्र तरल पदार्थों और मिट्टी की सतहों के साथ बहती है, इसलिए चालकता, जिसे आर्ची के नियम जैसे संबंधों द्वारा औपचारिक रूप दिया गया है, सरंध्रता, जल संतृप्ति, लवणता और मिट्टी की सामग्री का एक संवेदनशील संकेतक है।

विद्युतचुंबकीय प्रेरण ध्वनि

एक समय-भिन्न चुंबकीय क्षेत्र, एक नियंत्रित ट्रांसमीटर या प्राकृतिक स्रोतों से, प्रवाहकीय भूमि में धाराओं को प्रेरित करता है जिनके द्वितीयक क्षेत्रों को मापा जाता है; क्योंकि प्रवेश की गहराई आवृत्ति पर निर्भर करती है, ये विधियाँ निकट सतह से गहरी परत और मेंटल तक चालकता का पता लगाती हैं।

Mechanisms

उपसतह सामग्री विभिन्न डिग्री तक बिजली का संचालन करती है, जिसमें छिद्र जल के माध्यम से आयनिक चालन और मिट्टी पर सतह चालन का प्रभुत्व होता है, जिसमें धात्विक अयस्क प्रेरित ध्रुवीकरण द्वारा पता लगाने योग्य आवेश क्षमता जोड़ते हैं; प्रतिरोधकता विधियाँ धारा प्रवाहित करती हैं और परिणामी विभवों का मानचित्रण करती हैं, जबकि विद्युतचुंबकीय विधियाँ धाराओं को प्रेरित करने के लिए एक भिन्न चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करती हैं जिनकी प्रतिक्रिया, आवृत्ति-निर्भर त्वचा की गहराई द्वारा नियंत्रित होती है, गहराई के साथ चालकता संरचना को पुनः प्राप्त करने के लिए व्युत्क्रमित की जाती है।

Clinical relevance

ये विधियाँ भूजल अन्वेषण और संदूषण और लवणता के मानचित्रण के लिए, प्रतिरोधकता और आवेश क्षमता विसंगतियों के माध्यम से खनिज अन्वेषण के लिए, मैग्नेटोटेल्यूरिक्स के माध्यम से भू-तापीय और क्रस्टल अध्ययनों के लिए, और भू-तकनीकी और पुरातात्विक जांच के लिए केंद्रीय हैं।

History

श्लम्बरगर भाइयों ने 1910 और 1920 के दशक में विद्युत प्रतिरोधकता पूर्वेक्षण और वेल लॉगिंग की शुरुआत की, कैग्नियर्ड और तिखोनोव ने 1950 के आसपास स्वतंत्र रूप से मैग्नेटोटेल्यूरिक्स तैयार किया, और समय-डोमेन और नियंत्रित-स्रोत विद्युतचुंबकीय विधियों ने, आधुनिक व्युत्क्रमण के साथ, बीसवीं सदी के उत्तरार्ध में चालकता इमेजिंग की पहुंच का विस्तार किया।

Key figures

• Conrad Schlumberger
• Louis Cagniard
• Misac Nabighian

Seminal works

• telford1990
• nabighian1988
• kearey2002

Frequently asked questions

कुछ चट्टानें दूसरों की तुलना में बिजली का बेहतर संचालन क्यों करती हैं?

अधिकांश चट्टान चालन छिद्र स्थानों में पानी और मिट्टी की सतहों के साथ होता है, इसलिए जो चट्टानें झरझरी, जल-संतृप्त, नमकीन या मिट्टी से भरपूर होती हैं, वे अच्छी तरह से संचालन करती हैं, जबकि सूखी, घनी या ताजे पानी वाली चट्टानें अधिक प्रतिरोधी होती हैं; धात्विक अयस्क प्रेरित ध्रुवीकरण द्वारा पता लगाने योग्य एक विशिष्ट प्रतिक्रिया जोड़ते हैं।

मैग्नेटोटेल्यूरिक्स का उपयोग किस लिए किया जाता है?

मैग्नेटोटेल्यूरिक्स पृथ्वी के विद्युतचुंबकीय क्षेत्र में स्वाभाविक रूप से होने वाले बदलावों का उपयोग यह देखने के लिए करता है कि विद्युत चालकता गहराई के साथ कैसे बदलती है, जो उथली परत से ऊपरी मेंटल तक पहुंचती है, जिससे यह भू-तापीय, खनिज और गहरी परत के अध्ययनों के लिए मूल्यवान हो जाता है।