Magnetotelurika - Audio magnetotelurika

MT INTRODUCTION

Magnetotelurická metóda alebo magnetotelurika (MT) je elektromagnetická geofyzikálna prieskumná technika, ktorá zobrazuje elektrické vlastnosti (distribúciu) zeme v podpovrchových hĺbkach. Energia pre magnetotelurickú metódu je z prírodného zdroja vonkajšieho pôvodu. Keď táto vonkajšia energia, známa ako primárne elektromagnetické pole, dosiahne zemský povrch, jej časť sa odrazí a zvyšná časť prenikne do Zeme. Zem funguje ako dobrý vodič, a preto sú indukované elektrické prúdy (známe ako telurické prúdy), ktoré vytvárajú sekundárne magnetické pole.

Magnetotelurika (MT) je pasívna prieskumná technika, ktorá využíva široké spektrum prirodzene sa vyskytujúcich geomagnetických variácií ako zdroj energie pre elektromagnetickú indukciu na Zemi.

Magnetotellurika je založená na simultánnom meraní celkového elektromagnetického poľa, t. j. Časových zmien magnetického poľa B (t) a indukovaného elektrického poľa E (t). Elektrické vlastnosti (napr. Elektrická vodivosť) podkladového materiálu sa dajú určiť zo vzťahu medzi zložkami nameraných variácií elektrického (E) a magnetického poľa (B) alebo prenosových funkcií: Horizontálny elektrický (Ex a Ey) a horizontálny (Bx a By) a vertikálne (Bz) komponenty magnetického poľa. Podľa vlastnosti elektromagnetických vĺn vo vodičoch závisí prienik elektromagnetického vlnenia od frekvencie. Frekvencia elektromagnetick0ho poľa určuje hĺbku prieniku.

Signály MT sú generované z dvoch zdrojov:

Pri nižších frekvenciách, zvyčajne menších ako 1 Hz zdroj signálu pochádza z interakcie slnečného vetra s magnetickým poľom Zeme. Keď slnečný vietor emituje prúdy iónov, cestuje do vesmíru a narúša okolité magnetické pole Zeme a produkuje nízkofrekvenčnú elektromagnetickú energiu, ktorá preniká na zem
Vysokofrekvenčný signál je väčší ako 1 Hz je vytváraný celosvetovou búrkovou činnosťou, zvyčajne v blízkosti rovníka. Energia vytvorená týmito búrkami putuje okolo Zeme vo medzi zemským povrchom a ionosférou, pričom časť energie preniká do Zeme.

Magnetotelurický signál sa delí podľa frekvencie:

Magnetotelurické pásmo (MT) f<1Hz

Audiomagnetotelurické pásmo(AMT) f = 1-10000 Hz

Radiomagnetotelurické pásmo (RMT) f = 10000-30000 Hz

HĹBKA PRIESKUMU A ROZLÍŠENIE

Hĺbka prieskumu závisí od odporu zeme a použitej vlnovej dĺžky.

Postupne väčšiu penetráciu je možné dosiahnuť, ak sa merania uskutočňujú so sériou postupne nižších frekvencií. Nižšia frekvencia vyžaduje dlhší čas akvizície. Vyššie časy zodpovedajú väčšiemu prieniku, menšie časy menšiemu prieniku.

AMT – 50 m – 1500 m

MT – do 60 km (typicky 500 m – 10 000 m)

Horizontálne rozlíšenie MT závisí hlavne od vzdialenosti medzi lokalizáciou sond – menšia vzdialenosť zvyšuje horizontálne rozlíšenie. Zvyčajne sa používa kontinuálne profilovanie, pričom medzi okrajmi každého telurického dipólu sú iba niekoľko metrov. Vertikálne rozlíšenie MT závisí hlavne od meranej frekvencie, pretože nižšie frekvencie majú väčšie hĺbky prieniku. Preto sa vertikálne rozlíšenie znižuje s rastúcou hĺbkou prieskumu.

Pre výrazne lepšie rozlíšenie do 1 500 m je vhodná metóda CSAMT. Výhodou je oveľa lepšie vertikálne rozlíšenie a vyššia produktivita (2–3x). Nevýhodou je komplikovaná logistika – vyžaduje sa silný kontrolovaný zdroj s minimálne 5 ľuďmi na zdrojovej strane. Miesto prijímača je takmer rovnaké ako MT.

Dvojrozmerné prieskumy pozostávajú z pozdĺžneho profilu sondovania MT nad záujmovou oblasťou a poskytujú dvojrozmerné „rezy“ podpovrchového odporu.

Trojrozmerné prieskumy pozostávajú z mriežkového vzoru sondovania MT nad záujmovou oblasťou a poskytujú sofistikovanejší trojrozmerný model podpovrchového odporu.

AKVIZIČNÝ ČAS MT MERANIA

Čas merania závisí od podpovrchového odporu, hĺbky prieskumu a tiež úrovne šumu v meranej oblasti.

Pre MT je to prevažne 18-48 hodín pre 1 meranie, transport a vybudovanie ďalšieho bodu 2-3 hodiny.

MT PRÍSTROJOVÉ VYBAVENIE A SOFTWARE

Spracovateľský software

ProcMT (Metronix) – DAS and pre-processing
ZondMT, ZonMT2D (Zond software) – processing and inversion software

Na meranie MT/AMT používame systém METRONIX

PODPORNÉ MERANIA

V prípade požiadavky je možné inštalovať vzdialenú referenčnú stanicu. Vzdialená stanica bude počas celého prieskumu zbiera dáta a údaje zo stanice sa použijú na vyhodnotenie testu a tiež na konečné spracovanie. Miesto vzdialenej stanice musí byť bez elektromagnetického šumu.

Odporúča sa integrovať aj meranie TEM( transient electromagnetic), prípadne inú elektrickú geofyzikálnu metódu na opravu statického posunu prieskumu MT.

TERÉNNE MERANIE

Pred začatím merania je vykonaná séria testov samotného systému, správnosti inštalácie a úrovne šumu

Nastavenie systému je na obrázku dole.

INTERPRETÁCIA

Výsledkom riešenia je inverzný odporový model (1D, 2D prípadne 3D)

Inverzný 1D model

Inverzný 2D model