مبدأ التنقيب الاهتزازي للبحث عن الزلازل

ما هو مبدأ التنقيب الاهتزازي للبحث عن الزلازل؟

يستخدم التنقيب الاهتزازي تحت السطحي ارتجاجات اصطناعية كسقوط ثقل ما، كما في حالة الهندسة المدنية حيث يكفي ذلك لاكتشاف الأعماق حتى عشرات الأمتار، أما في البحر فتستخدم مدافع ضغط هوائي أو أجهزة ذات شرارة كهربائية أو تفجير في كرة مثقبة، وبشكل عام يستخدم على الأرض مادة متفجرة شديدة التحطيم مع صاعق آني يوضع في بئر محفور ومغطى.
ومن أجل دراسة البنيات العميقة حتى 50 كيلو متر يتم فتح عدة آبار حتى عمق 60 متر قريبة من بعضها البعض، ويتم إملاء هذه الآبار بمعدل 1/3 مادة متفجرة و2/3 رمل ويتم التفجير آنياً تقريباً، بحيث لا يستغرق الزمن الضائع ميللي ثانية على الأكثر.
يستخدمون الآن بشكل متزايد أبنية تحقق الأمان الذي يتطلبه استخدام المتفجرات وإمكانية العمل بجانب الأبنية والمنشآت التي تتأثر بالمتفجرات، ويستخدم الجيولوجيين نظاماً اهتزازياً، حيث يتم قياس تزامن عدم التوافق، كما يختلف مبدأ الطريقة أيضاً.

ما هي الأجهزة المستخدمة في مبدأ التنقيب الاهتزازي للبحث عن الزلازل؟

إن الأجهزة المستخدمة في مبدأ التنقيب الاهتزازي للبحث عن الزلازل هي عبارة عن جيوفونات أو لواقط قابلة للحمل، وقد صنعت هذه الأجهزة بحيث تسجل الأدوار القصيرة (موجات أولية وموجات ثانوية)؛ وذلك بسبب أنه في النهاية يتم اضطراب بفعل الموجات السطحية، وهكذا يتم تسجيل الموجة المباشرة من الموجات المنعكسة على سطوح انقطاع في باطن الأرض.
وإذا كانت المسافة بين نقطة التفجير والجيوفون، كافية فإنه يتم أيضاً تسجيل موجات مخروطية (تدعى خطأ موجات انكسارية)، في الطرق الانعكاسية تكون نقاط التفجير قريبة من شبكة الجيوفونات، وتستخدم الموجات المنعكسة أو ما يسمونه بالصدى (Echos)، ومثل هذه الطرق غير مستخدمة إلا في البحار، حيث يتم الحصول على مقطع اهتزازي انعكاسي مستمر، فتظهر مختلف الطبقات الرسوبية والقاعدة الصخرية.
ويختلف الجهاز وكمية المتفجر المستخدم تبعاً للغرض المطلوب، ففي الجليديات يكفي فتحة بسيطة يوضع فيها 10 غرامات متفجر من أجل الحصول على النتائج المرجوة، بينما يتطلب الأمر في الثلج الجليدي عشرات الكيلو غرامات.
في الطرق الانكسارية توضع الجيوفونات ونقاط التفجير على امتداد واحد بشكل متباعد، وتستخدم الموجات المخروطية مما يسمح بتحديد السرعات في الطبقات المتعاقبة طالما أنها تتزايد، ويتطلب العمل بهذه الطرق أن تكون الطبقات تقريباً مستوية.
ولا بد من الإشارة إلى أن هذه الطرق تعتمد في موديلاتها ونتائجها على معطيات الطرق الجيولوجية والجاذبية الأخرى لتفسير البنيات تحت السطحية.