三維大地電磁探測技術 & 空中磁力探測技術

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三維大地電磁探測技術
■ 技術簡介
大地電磁法(Magneto-Telluric method;簡稱MT法) 藉由在地表量測大地的電場與磁場,透過解析後據以探討地球深部的電性構造,是少數幾種探測深度能達到數公里,且擁有不錯的空間解析力的地球物理探勘方法。MT法記錄的電場及磁場能量來源包括兩類:頻率低於1 Hz 以下的電磁場,主要來自太陽風與地球磁場及電離場作用產生;頻率高於1 Hz 以上的電磁場,則主要來自經常性發生在赤道區域的雷電。
 
電磁場在地層內傳播時,其能量衰減率與電磁場的頻率有關。低頻的電磁訊號衰減較慢,故穿透深度較深;而高頻電磁訊號則因衰減較快,故其穿透深度相對較淺。因此,分析不同頻率的電磁訊號特徵,可據以掌握不同深度地層的導電特性,常應用於大範圍及較深的地質構造調查,在地熱探勘方面,由於高溫的地熱構造往往形成與圍岩間高達數十,甚至數百倍的低電阻異常,故以大地電磁探測常能獲得有效的成像能力,故扮演重要的角色。
 
▣ 三維網格需納入高精度地形,並需符合:
► 邊界距離要足夠遠,以滿足模型的邊界條件,並提高低頻訊號計算準確度
► 測點處地表下第一層的厚度要足夠小,以降低高頻訊號的計算誤差
► 水平網格要適當小,以模擬真實地形並降低靜態偏移
三維大地電磁探測技術
 
空中磁力探測技術
■ 技術簡介
岩石/ 岩層因形成條件差異,而擁有獨特的礦物組成, 因而表現出不同的物理特性, 例如: 密度、磁性、導電性、傳波速度等等。既然岩石/ 岩層的物理性質與其組成有關,如果能有效量測其物理性質,則能反推岩石/ 岩層的種類與分布,佐以衛星影像及地表岩石露頭觀察,提高對地下岩體分布及地質構造的瞭解。
 
透過精密儀器量測岩層的物理特性,再據以研究地下地質構造的學科稱為地球物理學(Geophysics),已經成功將其運用在石油探勘、礦產資源探勘、水資源探勘、火山監測、環境污染監測及工程地質調查等領域,是一種對環境友善的非破壞檢測技術。地球科學調查應用許多工具及方法,為了避免瞎子摸象的困境,調查的原則在於「由大到小」、「由廣而微」。
 
空中地球物理技術利用飛機在天空進行探測,是一種「高效率」、「非破壞」及「有效」的探測技術,透過它所獲得代表地下構造的影像,讓地球科學家在進行細緻探測之前,先以巨觀的角度觀察待探測目標與周圍岩體及構造之間的關係,是場址篩選的重要基本資料,世界各先進國家更將其列為國家的基本國土資訊。
空中磁力探測技術
 
▣ 無人機空中磁力探測
► 機動性高
► 高解析度
► 場址性調查
► 考古調查
無人機空中磁力探測
 
▣ 直升機空中磁力探測
► 大範圍調查
► 高解析度
► 火山、地質、地熱探測
 直升機空中磁力探測
 
工研院材化所 K700 潛在母岩特性研究室
相關文件:2023MCL-K700.pdf

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