اثر پارامترهای موثر بر جفت‌شدگی الکترومغناطیس در مطالعات قطبش القایی بسامدی

روش قطبش القائی، روش ژئوفیزیکی اصلی در اکتشاف کانسارهای پورفیری است. روش قطبش القائی طیفی به عنوان شاخه‌ای از روش قطبش القائی، به دلیل ارائه‌ اطلاعات بیش‌تر در ارتباط با بی‌هنجاری زیرسطحی، در دهه‌های اخیر به خصوص در اکتشاف کانسار‌های پورفیری، هیدروژئوفیزیک، اکتشافات باستان‌شناسی، بیوژئوفیزیک و مسائل زیست‌محیطی مورد توجه قرار گرفته است.در این روش، برداشت‌های صحرایی بر روی یک گستره‌ بسامدی (معمولاً 1 میلی‌هرتز تا 10 کیلوهرتز) انجام می‌شود که به دلیل اعمال جریان تحریک بسامدی به داخل زمین، اثرات القایی بر روی طیف‌های پاسخ اهمی و قطبش زمین مشاهده می‌شوند (اثر جفت‌شدگی الکترومغناطیس). به دلیل بزرگی اثرات القایی و ایجاد خطا بر روی پاسخ الکتریک زمین، محاسبه پاسخ رهبندی (امپدانس) متقابل زمین و جدایش پاسخ الکتریک و الکترومغناطیس زمین ضروری است. مطالعات صورت گرفته به سه طریق: جدایش پاسخ قطبش القایی از داده های صحرایی، بررسی هم زمان هر دو اثر جفت شدگی الکترومغناطیس و قطبش القایی در امپدانس متقابل زمین به عنوان پاسخ کلی زمین و وارون سازی امپدانس متقابل و درنهایت کاهش اثرات القایی بر داده ها با به کار بردن چینش مناسب کابل های جریان الکتریکی در حین برداشت صحرایی انجام شده.اثر هندسه آرایه الکترودی و رسانایی الکتریکی dc زمین بر نتایج برداشت صحرایی قطبش القایی طیفی به خوبی شناخته شده است. به هر حال به دلیل این که معادله رهبندی متقابل ارائه شده توسط سوند که پایه مطالعات یادشده می باشد، برای زمین با رسانایی حقیقی بدون قطبش القایی حل شده است، اثر دیگر پارامترهای موثر بر قطبش القایی زمین کم تر بررسی شده است. در این پژوهش، دیگر پارامترهای نیم فضا مانند بارپذیری، ثابت زمانی و ثابت بسامدی (با در نظر گرفتن مدل کولکول به عنوان مدل قطبش القایی زمین) در نظر گرفته شده و تاثیر تغییرات آنها بر رهبندی متقابل زمین با ارائه مثال های نظری و یک مثال واقعی با استفاده از نمودار نایکوئیست بررسی می شود.نتایج نشان می دهد که اثر جفت شدگی الکترومغناطیس در بسامدهای کم تر از 10 هرتز هم مشاهده می شود. وقتی اختلاف دو ثابت زمانی پراکنش جفت شدگی الکترومغناطیس و ثابت زمانی قطبش القایی کوچک شود، وقتی مقدار ثابت بسامدی c کوچک است و وقتی بارپذیری نیم فضا کوچک باشد، تفکیک این دو پراکنش پیچیده می گردد. از نظر کاربردی این نتایج نشان می دهد که تخمین پاسخ قطبش القایی زمین وقتی کانه های پرفیری با ابعاد ریز وجود دارد، وقتی توزیع دانه بندی کانه در اندیس معدنی وسیع باشد و یا در حالتی که عیار کانه در اندیس معدنی کم است، تفکیک این دو اثر پیچیده تر و با خطای بیشتر همراه است. همچنین تخمین خصوصیات قطبش القایی زمین در برداشت های زیست محیطی به دلیل کوچک بودن بارپذیری زمین با خطا همراه است.