Joint Inversion of Gravity and Ground Penetrating Radar Data to Characterize Subsurface Cavities

Abstract

ساهمت العلوم الجيوفيزيائية بشكل فعال في فهم الظواهر الجيولوجية التحت سطحية مثل ظاهرة التكهفات الشائعة التواجد في الصخور الجيرية , الدولوميت والمتبخرات. حيث تعتبر هذه الظاهرة مهمة جداًفي الدراسات البيئية والجيوهندسية والهيدروجيولوجية. وتتشكل هذه التكهفات إما طبيعياص نتيجة للإذابة التي تتعرض لها تلك الصخور الجيرية والمتبخرات او بفعل النشاطات التي يقوم بها البشر على ظهر هذه الأرض كحفر الأنفاق والقبور. وقد تمتلئ هذه التكهفات بالمياة, بالرواسب أو ممتلئة بالهواء. إن طرق الجاذبیة الأرضیة والرادار الأرضي المخترقأظھرتا بشكل فعال كفائتیھما في تحدید أحجام و أماكن تواجد ھذه التكھفات تحت السطح. ولكن الھدف من ھذه الدراسة ھو تقدیم منھجیة أو طریقة جدیدة لإستخدام بیانات ھاتین الطریقتین الجیوفیزیائیتین كنمذجة عكسیة مشتركة لتحدید وحساب بعض المعاملات البتروفیزیائیة للمواد الممتلئة بھا ھذه التكھفات مثل حساب قیمة المسامیة و التشبع بالمیاة. تبدأ ھذه المنھجیة من استخدام نموذج فیزیائي صخري مناسب في كلاً من الجاذبیة والرادار الأرضي المخترق لنفس منطقة التكھف التحت سطحي ومن ثم عمل نمذجة عكسیة مشتركة لإستنباط قیمة المسامیة والتشبع بالمیاة للمواد داخل ھذا التكھف من خلال الحل الریاضي لمعادلات تلك النماذج او المودیلات بشكل متزامن ثم تم اختبار وفحص مصداقیة وكفائة ھذه الطریقة بإستخدام بیانات جاذبیة ورادار مصطنعة لعدد من الحالات المفترضة لنوعیة المواد المتواجدة داخل ھذا التكھف مثلاً كأن یمتلئ بالھواء أو بالماء أو بالرمل الجاف أو الرمل المشبع بالمیاة. وبالأخیر فإن النتائج التي تم الحصول علیھا تبین أن ھذه الطریقة ذات مصداقیة دقیقة وذات كفائة جیدة في حساب القیم الصحیحة للمسامیة والتشبع بالمیاة للرواسب التي تمتلئ بھا التكھفات التحت سطحیة.