بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق مدلسازی معکوس دادههای مگنتوتلوریک، با هدف بررسی و تعیین اجزای اصلی سیستم زمینگرمایی و وضعیت توزیع مقاومت ویژه زیرسطحی، جهت تعیین نقاط بهینه حفاری انجام پذیرفته است .منطقهی مورد مطالعه در درهی موئیل کوه سبلان، در شمال غربی ایران واقع شده است. در ابتدا مدلسازی یکبعدی دادهها با استفاده از رهیافت اوکام بر روی دادههای یک ایستگاه - ایستگاه شماره - 27 صورت گرفت و سپس مدلسازی دوبعدی براساس روال معکوسسازی مکی انجام شد. نتایج مدلسازیها تطابق مناسبی با واقعیتهای زمینشناسی داشته بهطوریکه در انتها محل ایستگاههای شماره 8 و 11 جهت حفر چاههای استحصال انرژی در منطقه پیشنهاد شده است.
-1 مقدمه
روش مگنتوتلوریک - MT - یک روش اکتشاف ژئوفیزیکی است که در آن با استفاده از ثبت همزمان تغییرات زمانی میدان-های الکتریکی و مغناطیسی میتوان به توزیع رسانندگی الکتریکی در داخل زمین پی برد.
اساس روش مگنتوتلوریک توسط کانیارد - 1953 - ارائه شده است. در طی نیم قرن گذشته پیشرفتهای مهم در فرمول-بندی، ابزار و تجهیزات و روشهای تفسیر پدید آمده است که نهایتا روشMT را به یک روش ژئوفیزیکی کارآمد تبدیل کرده است که برای محدودهی وسیعی از اهداف زمینشناسی مناسب است
منشا میدانهای مگنتوتلوریک در حقیقت همان جریانهای الکتریکی و مغناطیسی موجود در مگنتوسفر و یونسفر حاصل از فعل و انفعالات خورشید و پلاسمای نزدیک به زمین است که در اکثر موارد، میتوان میدان الکترو مغناطیسی ناشی از این منشاها را به عنوان یک موج تخت در سطح زمین در نظر گرفت و نیازی به شناسایی هندسهی منبع نیست. این ویژگی یکی از مزایای روشMT است زیرا هندسهی منابع غیر فعال - - Passive مراحل تفسیر - مدلسازی پیشرو و معکوس - دادهها را پیچیدهتر میکند
در مراحل اکتشاف انرژی زمین گرمایی نیاز به اندازهگیری مقاومت ویژه الکتریکی در عمق میباشد، زیرا مقاومت مشاهده شده در این نواحی به طور مستقیم با خواص موضوع مورد جستوجو - آب گرم - ارتباط دارد و از طرفی این مخازن معمولا در اعماق زیادی واقع شدهاند. بنابراین، از بین سایر روشهای ژئوفیزیکی، روش مگنتوتلوریک به دلیل عمق نفوذ زیاد و ارائه تحلیل خوب از فاکتور مقاومت ویژه الکتریکی، به عنوان روش مورد استفاده در این تحقیق نیز به کار گرفته شده است.
-2 روش تحقیق
در این مطالعه دادههای 24 ایستگاه مربوط به سال 2007 مورد بررسی قرار گرفتهاند. این دادهها به صورت فایل دادههای الکتریکی مبادلهای - EDI - میباشند که در حوزهی فرکانس برداشت شدهاند - گزارش سانا - . ایستگاهها در قالب پروفیل هایی مورد بررسی قرار گرفتند و از آنجا که پروفیلهای با راستای شمال غربی- جنوب شرقی بیشتر ساختارهای منطقه را قطع کرده و جزئیات بیشتری از ساختارهای زمینگرمایی منطقه رانشان میدهند، یکی از آنها - P5 - به عنوان پروفیل مورد بررسی در این مقاله انتخاب شده است.
برای تعیین نحوه توزیع مقاومت ویژهی الکتریکی ساختارهای زیر سطحی در منطقه، مدلسازی یکبعدی و دوبعدی با استفاده از نرمافزار WinGlink بر روی دادههای حالتهایTE و TMصورت گرفته است. برای مدلسازی یک بعدی از الگوریتم هموارسازی اوکام و برای مدلسازی دوبعدی از رهیافت معکوسسازی مدل هموار که توسط مکی توسعه یافته، استفاده گردیده است. این رهیافت روش گرادیانهای مزدوج غیر خطی را برای مسائل معکوس دوبعدی دادههای مگنتوتلوریک به کار میگیرد. در این روش مدلسازی پیشرو با استفاده از روش معادلات تفاضل محدود تولید شده توسط شبکه منظم بلوکی برای حل معادلات ماکسول استفاده شده است. تصحیح جابهجایی ایستا برای همهی مدلها، در طول فرآیند مدلسازی اعمال شده است
-3 بحث و بررسی
یک سیستم زمینگرمایی معمولا از سه قسمت عمده تشکیل شده است که عبارتند از یک منبع حرارتی، مخزن ویک سیال که عامل انتقال حرارت میباشد - . - Spichak and Manzella,2009 منبع حرارتی می تواند یک توده نفوذی ماگمایی خیلی گرم باشد - دمایی بیش از 600درجه سانتیگراد - که به عمقهای کم در حدود 5تا 10 کیلومتری ازسطح زمین رسیده باشد.
مخزن، حجمی از سنگهای نفوذپذیر گرم می باشد که سیالهای موجود در چرخه،حرارت را از آن استخراج میکنند. آبهای نفوذی سطحی به مخزن پس از گرم شدن، با استفاده از ساختارهای طبیعی از قبیل گسل به صورت چشمههای آب گرم از مخزن خارج می شوند و یا توسط چاههایی استخراج می شوند - . - Fanaee Kheirabad and Oskooi, 2011 معمولا سیال زمینگرمایی آب می باشد که بسته به دما و فشار میتواند به صورت فازهای مایع یا بخار ظاهر شود. این آب اغلب همراه خود مواد شیمیایی ویا گازهایی از قبیل کربندیاکسید نیز حمل میکند.ساز و کار عملکنندهی عمده در یک سیستم زمینگرمایی توسط جریان همرفتی سیال می باشد.
شکل - 1 - رایجترین مدل مقاومتویژه برای مخازن زمینگرماییبا دمای بالا را نشان میدهد. مقاومت ویژه لایهها مرتبط با میزان کانیهای رسی در آنهاست و زمانی که رس به طور قابل توجهی پخش شده باشد، مقاومت ویژه کاهش می یابد. پخش کانی هایی که سبب دگرسانی میگردند بستگی به نفوذپذیری سنگهای منطقه نیز دارد.
شکل :1 مدل مفهومی یک مخزن زمینگرمایی دما بالا
شکل - 2 - مدلسازی یکبعدی دادههای مگنتوتلوریک ایستگاه شماره 27 را نشان میدهد. همانگونه که در مدل یکبعدی حاصل مشاهده میشود توزیع مقاومت ویژه الکتریکی کلی زمین چهار لایه برآورد شده است که الگوی توزیع مقاومتی به صورت زیاد- کم- زیاد از سطح زمین تا عمق حدود 5 کیلومتر را نشان میدهد.
