المؤلفون: روبرت ريفس، جيسبر بيدرسن، توماس براكنريج، براديب ماوريا، ليام ماكغوفرن، براين مورهيد وآشلي سيدار
ملخص: هناك حاجة متزايدة لتصوير الطبقة السطحية الضحلة (أعلى 100 متر) باستخدام تقنيات جيوفيزيائية لتوفير معلومات عن استخدام الموارد وحمايتها ووضع اللوائح والسياسات ومرونة المجتمعات المحلية، وبشكل عام، كيف يمكن للبشر العيش والتفاعل مع بيئتهم. تعد الأنظمة الحرارية الأرضية أحد هذه الموارد الطبيعية التي لا تزال هياكلها الهيدرولوجية الضحلة غير مفهومة بشكل جيد على الرغم من استخدامها على نطاق واسع. إن فهم الهيدرولوجيا الحرارية الأرضية سيساعد في توفير معلومات عن الآثار البيئية المحتملة والمخاطر الحرارية المائية. تم تطبيق التقنية الجيوفيزيائية الكهرومغناطيسية العابرة (tTEM) بنجاح لرسم خرائط الهياكل النفاذية المرتبطة بالتدفق الحراري الأرضي الحالي و/أو التاريخي القريب من السطح و/أو التغير الحراري المائي في أجزاء من حقول روتوروا ووايراكي-تاوهارا الحرارية الأرضية في نيوزيلندا. وقد مكنت قياسات التموج الكهرومغناطيسي العابر (
) عالية الكثافة
من تحديد وتفسير الانحرافات المميزة في المقاومة الكهربائية القريبة من السطح (أعلى 100 متر). وتشمل الانحرافات الكبيرة في المقاومة الكهربائية التي تم تفسيرها في هذه الدراسة التغيرات الحرارية الأرضية المرتبطة بالسوائل الحرارية الأرضية المغلية الصاعدة، والمناطق الجانبية القريبة من السطح القابلة للنفاذ، والمواقع المحتملة لطبقات المياه الجوفية التي تغذي الينابيع الحرارية الأرضية. عادة ما تكون هناك حاجة إلى معلومات إضافية للتمييز بين هذه الأسباب المحتملة للانحرافات المنخفضة في المقاومة الكهربائية. تكون التباينات في المقاومات الكهربائية النموذجية أقوى في مناطق "التدفق الصاعد" (المناطق التي ترتفع فيها المياه شبه المغلية من نوع الكلوريد بالقرب من سطح الأرض) مقارنة بالمناطق الحرارية الأرضية التي يتم تسخينها بالبخار. من المحتمل أن يكون السبب في ذلك هو العمليات القوية (مثل تلك التي يمكن توقعها عند واجهة غليان السوائل) التي تؤثر على الصخور المغطية في مناطق التدفق الصاعد، مما يجعل تقنية tTEM مفيدة في تحديد مسارات السوائل المحتملة من العمق إلى السطح في هذه المناطق. توجد رؤى جديدة حول بنية النفاذية الضحلة مع مناطق غليان محتملة قريبة من السطح على عمق 50 مترًا تحت الأرض في أحد مواقع الدراسة. لا يساعد تحديد هذه المناطق في فهم كيفية انتقال السوائل الحرارية الأرضية من الأعماق إلى السطح فحسب، بل يمكن أن يساهم أيضًا في إدارة مخاطر الانفجارات الحرارية المائية في هذه المناطق.
الطاقة الحرارية الأرضية، 114