ویژگی آرایه ترکیبی در اکتشاف معادن(بخش اول)

آرایه ترکیبی چیدمان برداشت صحرایی است که از دو یا چند روش مختلف برای یک مقطع استفاده می­شود. اما چرا لازم است از دو یا چند روش برداشت استفاده نماییم؟ زمین دارای انیزوتروپی است. یعنی گاهی از یک جهت ما برای تعیین مقدار و گسترش بی­هنجاری مقطعی از روی یک ترانشه که به ظاهر آثار کانی­سازی در آن مشاهده می   ­شود عبور می­دهیم و بی­هنجاری می­گیریم. اما اگر مقطع را از یک جهت دیگر بر روی بی­هنجاری عبور دهیم دستگاه آن را برداشت نمی­نماید و یا اگر برداشت نماید با شدت کم است. عوامل مختلف تکتونیکی ( جهت گسل و درز و شکاف­ها ) و پارامترهای زمین­شناسی مانند وجود کانی­های صفحه­ای مختلف ( میکای موسکوویت و … ) باعث شارژپذیری غیر عادی در یک جهت نسبت به جهت دیگر می­شود. این مساله باعث اشتباه مفسر در دادن نقطه حفاری می­شود. معادن زیادی به علت شدت بالای ضریب انیزوتروپی در آن موقعیت مکانی باعث شده که حتی به ظاهر بی­هنجاری در محل ترانشه که آثار کانی­سازی مناسبی هم دیده می­شود توسط دستگاه برداشت شود، ولی در حفاری بر روی محل ترانشه پس از چند متر اندک از پایین رفتن مته حفاری کانی    ­سازی قطع شده و هزینه بالای حفاری در آن نقطه صرف می­شود. اما چگونه این روش ما را یاری در شناسایی مقدار انیزوتروپی زمین می­نماید؟ در این روش ما یک برداشت در آن نقطه با آرایه دایپل- دایپل و یک برداشت با آرایه پل- دایپل داریم. اما قطب بی      ­نهایت جریان پل- دایپل را برای بررسی اثر شدت انیزوتروپی زمین عمود بر وسط مقطع برداشتی قرار می­دهیم. توجه داشته باشید این عمل از دو جهت برای ما مفید است. از جهت اول به این دلیل که ما جریان را چون از عمق بیشتر تزریق نمودیم ما را قادر به نفوذ عمقی بیشتر حداکثر تا n=12 بسته به توانایی ترانسمیتر انتقال دهنده جریان به داخل زمین می­نماید. قدرت نفوذ آرایه پل- دایپل تا ۱٫۵ برابر آرایه دایپل- دایپل است. اما از جهت دوم چون قطب بی­نهایت عمود است و ما جریان را عمود بر مقطع گذاشتیم در واقع این بار آن نقطه را از جهتی دیگری با فرستادن جریان برداشت می­نماییم تا اثر تغییر محل فرستادن جریان را در آن نقطه ببینیم. حال اگر در هر دو حالت در آن نقطه ما شارژپذیری دریافت نمودیم، این نشان می­دهد این شارژ کاذب نبوده و ناشی از انیزوتروپی زمین نیست. لذا چون در هر دو حالت دریافت شده در روش مدل­سازی ترکیبی سیگنال آن نقطه تقویت می­شود. اما اگر در یک جهت نباشد و یا شدت عدد قرائت شده کمتر باشد نسبت به جهت دیگر، در هنگام مدل­سازی ترکیبی یا آن بی­هنجاری کلا حذف شده و یا شدت آن کمتر می­شود. البته این کاهش شدت بسته به مقدار انیزوتروپی زمین دارد. در واقع اثر بالای شدت انیزوتروپی که در آن نقطه باعث بی­هنجاری کاذب شده است به نوعی تعدیل می­شود و این انیزوتروپی بالا ما را به اشتباه نمی­اندازد. این مساله وجود انیزوتروپی در مسائل اکتشاف آب نیز وجود دارد و برآورد مقدار آن در منطقه از شرایط اصلی در اکتشاف آب است. زیرا در یک جهت گاه دیده شده مقاومت نسبت به جهت دیگر برداشت سونداژ الکتریک در آن نقطه وقتی سیم­های جریان را گسترش می­دهیم، نسبت به یکدیگر تا چندین برابر حتی بیشتر شود. این حالت به خصوص در آهک­های کارستی که در آن سیستم درزو شکاف گسلی وجود دارد دیده می­شود. وجود این انیزوتروپی بالا در نقطه سونداژی و برآورد مقاومتی مختلف در هنگام گسترش سیم­های جریان در جهات مختلف نشان از نامناسب بودن آن نقطه برای حفاری چاه آب دارد. زیرا در هنگام پمپاژ آب به جای این که مخروط افت به صورت متقارن به سمت داخل چاه قرار گیرد که نشان از پمپاژ مناسب آب از همه جهات به درون چاه دارد، این مخروط به صورت نامتقارن در می­آید و نشان از این دارد آب در جهاتی نسبت به جهات دیگر سریع­تر پمپاژ شود. یعنی در جهاتی همچون یک سد هیدرولیکی یا شبیه مرزهای نفوذ ناپذیر در مجاورت چاه داریم. لذا بهترین آرایه برای برآورد این ضریب انیزوتروپی در اکتشاف آب آرایه مربعی است. در اکتشاف آب در آهک­های کارستی که این مساله نمود بیشتر دارد، برداشت آرایه مربعی برای برآورد دقیق­تر ضریب انیزوتروپی پس از برداشت سونداژ الکتریک توصیه می­شود تا بتوانیم برآورد مناسب­تری از پمپاژ آب به درون چاه داشته باشیم. آرایه مربعی هزینه بالایی در اکتشاف آب دارد ولی انجام آن به خصوص در اکتشاف آب در آهک­های کارستی لازم است. متاسفانه دیده شده به دلیل ضریب انیزوتروپی بالا در آهک­های کارستی مقاومت در جهاتی نسبت به جهات دیگر چندین برابر بیشتر می  ­شود و ما را دچار مشکل در تعیین نقطه حفاری مناسب نماید.