Exploration geophysics
ایکسپلوریشن جیو فزکس جیو فزکس اور اقتصادی ارضیات کی ایک اطلاق شدہ شاخ ہے، جو زمین کی سطح پر جسمانی طریقوں کا استعمال کرتی ہے، جیسے کہ زلزلہ، کشش ثقل، مقناطیسی، برقی اور برقی مقناطیسی، ان خصوصیات میں بے ضابطگیوں کے ساتھ ساتھ زیر زمین کی جسمانی خصوصیات کی پیمائش کرنے کے لیے۔ یہ اکثر اقتصادی طور پر مفید ارضیاتی ذخائر کی موجودگی اور پوزیشن کا پتہ لگانے یا اندازہ لگانے کے لیے استعمال ہوتا ہے، جیسے کہ ایسک معدنیات ؛ جیواشم ایندھن اور دیگر ہائیڈرو کاربن ؛ جیوتھرمل ذخائر ؛ اور زیر زمین پانی کے ذخائر۔ اس کا استعمال غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس کی موجودگی کا پتہ لگانے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ ایکسپلوریشن جیو فزکس کا استعمال معدنیات کے ہدف کے انداز کا براہ راست پتہ لگانے کے لیے اس کی جسمانی خصوصیات کی براہ راست پیمائش کرکے کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، گھنے لوہے کے دھات اور ہلکی سلیکیٹ میزبان چٹان کے درمیان کثافت کے تضادات کی پیمائش کی جا سکتی ہے، یا کنڈکٹو سلفایڈ معدنیات اور مزاحم سلیکیٹ میزبان چٹان کے درمیان برقی چالکتا کے تضاد کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔ جیو فزیکل طریقے استعمال کی جانے والی اہم تکنیکیں یہ ہیں: زلزلوں کا پتہ لگانے اور سیسمولوجی میں مدد کے لیے سیسمک ٹومیگرافی۔ کسی خطے کی سطح کی ساخت کا نقشہ بنانے کے لیے عکاسی سیسمولوجی اور سیسمک ریفریکشن۔ جیوڈیسی اور کشش ثقل کی تکنیکیں، بشمول کشش ثقل گریڈیومیٹری۔ مقناطیسی بے ضابطگیوں کا نقشہ بنانے کے لیے ایرومیگنیٹک سروے سمیت مقناطیسی تکنیک۔ برقی تکنیکیں، بشمول برقی مزاحمت ٹومگرافی اور حوصلہ افزائی پولرائزیشن۔ برقی مقناطیسی طریقے، جیسے کہ مقناطیسی ٹیلورکس، زمینی دخول ریڈار، عارضی/ٹائم ڈومین برقی مقناطیسیت، اور ایس این ایم آر۔ بور ہول جیو فزکس، جسے ویل لاگنگ بھی کہا جاتا ہے۔ ریموٹ سینسنگ تکنیک، بشمول ہائپر سپیکٹرل امیجنگ۔ بہت سی دوسری تکنیکیں، یا مندرجہ بالا تکنیکوں کے انضمام کے طریقے تیار کیے گئے ہیں اور فی الحال استعمال کیے جاتے ہیں۔ تاہم لاگت کی تاثیر، وسیع اطلاق، اور/یا پیدا شدہ نتائج میں غیر یقینی صورتحال کی وجہ سے یہ اتنے عام نہیں ہیں۔ ایکسپلوریشن جیو فزکس کا استعمال کسی خطے کے زیر زمین ڈھانچے کا نقشہ بنانے، بنیادی ڈھانچوں کی وضاحت کرنے، چٹان کی اکائیوں کی مقامی تقسیم کو پہچاننے، اور نقائص، فولڈز اور گھسنے والی چٹانوں جیسے ڈھانچوں کا پتہ لگانے کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ یہ ایسک کے ذخائر یا ہائیڈرو کاربن کے جمع ہونے کے امکانات کا اندازہ لگانے کا ایک بالواسطہ طریقہ ہے۔ معدنیات یا ہائیڈرو کاربن کے ذخائر کو تلاش کرنے کے لیے وضع کردہ طریقے دیگر شعبوں میں بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں جیسے ماحولیاتی اثرات کی نگرانی، زیر زمین آثار قدیمہ کے مقامات کی امیجنگ، زیر زمین پانی کی تحقیقات، زیر زمین نمکیات کی نقشہ سازی، سول انجینئرنگ سائٹ کی تحقیقات، اور بین الکلیاتی امیجنگ۔ معدنی ایکسپلوریشن میگنیٹومیٹرک سروے مقناطیسی بے ضابطگیوں کی وضاحت کرنے میں مفید ثابت ہو سکتے ہیں جو ایسک (براہ راست پتہ لگانے) کی نمائندگی کرتے ہیں، یا کچھ معاملات میں ایسک کے ذخائر سے وابستہ گینگو معدنیات (بالواسطہ یا تخریبی پتہ لگانے)۔ مقناطیسیت کے ذریعے ایسک کا پتہ لگانے کے سب سے براہ راست طریقہ میں بینڈڈ لوہے کی تشکیل سے وابستہ مقناطیسی بے ضابطگیوں کی نقشہ سازی کے ذریعے لوہے کی معدنیات کا پتہ لگانا شامل ہے جس میں عام طور پر کچھ تناسب میں میگنیٹائٹ ہوتا ہے۔ اسکرن منرلائزیشن، جس میں اکثر میگنیٹائٹ ہوتا ہے، کا بھی پتہ لگایا جا سکتا ہے حالانکہ ایسک معدنیات خود غیر مقناطیسی ہوں گی۔ اسی طرح، میگنیٹائٹ، ہیماٹائٹ، اور اکثر پیرہوٹائٹ ہائیڈرو تھرمل تبدیلی سے وابستہ عام معدنیات ہیں، جن کا پتہ لگایا جا سکتا ہے تاکہ یہ اندازہ لگایا جا سکے کہ کچھ معدنی ہائیڈرو تھرمل واقعہ نے چٹانوں کو متاثر کیا ہے۔ کشش ثقل کے سروے کا استعمال کم گھنے دیوار والے پتھروں کی میزبان شکلوں کے اندر پتھروں کی گھنے لاشوں کا پتہ لگانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اس کا استعمال مسیسیپی ویلی ٹائپ ایسک کے ذخائر، آئی او سی جی ایسک کے ذخائر، لوہے ایسک کے ذخائر، اسکارن کے ذخائر، اور نمک کے ڈایپرز کا براہ راست پتہ لگانے کے لیے کیا جا سکتا ہے جو تیل اور گیس کے جال بن سکتے ہیں۔ برقی مقناطیسی (ای ایم) سروے کا استعمال مختلف قسم کے معدنی ذخائر کا پتہ لگانے میں مدد کے لیے کیا جا سکتا ہے، خاص طور پر بیس میٹل سلفایڈز کو چالکتا بے ضابطگیوں کا پتہ لگانے کے ذریعے جو زیر زمین میں سلفایڈ اجسام کے ارد گرد پیدا ہو سکتے ہیں۔ ای ایم سروے کا استعمال ہیرے کی تلاش میں بھی کیا جاتا ہے (جہاں کمبرلائٹ پائپوں میں بند پتھروں کے مقابلے میں کم مزاحمت ہوتی ہے)، گریفائٹ کی تلاش، پیلیو چینل کی میزبانی والے یورینیم کے ذخائر (جو اتلی آبی ذخائر سے وابستہ ہوتے ہیں، جو اکثر موصل زیادہ بوجھ میں ای ایم سروے کا جواب دیتے ہیں)۔ یہ معدنیات کا پتہ لگانے کے بالواسطہ تشخیصی طریقے ہیں، کیونکہ جس شے کی تلاش کی جا رہی ہے وہ براہ راست کنڈکٹو نہیں ہے، یا پیمائش کے لیے کافی کنڈکٹو نہیں ہے۔ ای ایم سروے غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس، آثار قدیمہ، اور جیو ٹیکنیکل تحقیقات میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔ علاقائی ای ایم سروے ہوا سے چلنے والے طریقوں کے ذریعے کیے جاتے ہیں، یا تو فکسڈ ونگ طیارے یا ہیلی کاپٹر سے چلنے والے ای ایم رگوں کا استعمال کرتے ہوئے۔ سرفیس ای ایم کے طریقے زیادہ تر عارضی ای ایم کے طریقوں پر مبنی ہوتے ہیں جن میں سرفیس رسیور کے ساتھ سرفیس لوپس کا استعمال کیا جاتا ہے، یا ایک ڈاؤن ہول ٹول جسے بور ہول میں اتارا جاتا ہے جو معدنیات کے جسم کو منتقل کرتا ہے۔ یہ طریقے زمین کے اندر تین جہتوں میں سلفایٔڈ کے اجسام کا نقشہ بنا سکتے ہیں، اور ماہرین ارضیات کو معلوم معدنیات پر مزید تحقیقی کھودنے کی ہدایت کے لیے معلومات فراہم کر سکتے ہیں۔ سرفیس لوپ سروے شاذ و نادر ہی علاقائی تلاش کے لیے استعمال ہوتے ہیں، تاہم بعض صورتوں میں اس طرح کے سروے کو کامیابی کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے (مثال کے طور پر۔ نکل ایسیر باڈیز کے لیے SQUID سروے)۔ برقی مزاحمت کے طریقے جیسے کہ انڈیوسڈ پولرائزیشن کے طریقے سلفایڈ باڈیز، کوئلے، اور مزاحم چٹانوں جیسے نمک اور کاربونیٹس کا براہ راست پتہ لگانے کے لیے مفید ثابت ہو سکتے ہیں۔ زلزلے کے طریقوں کو معدنیات کی تلاش کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، کیونکہ وہ معدنی ذخائر کی میزبانی کرنے والے ارضیاتی ڈھانچوں کی اعلی ریزولوشن والی تصاویر فراہم کر سکتے ہیں۔ یہ صرف سطح کے زلزلے کے سروے نہیں ہیں جو استعمال کیے جاتے ہیں، بلکہ بور ہول زلزلے کے طریقے بھی ہیں۔ مجموعی طور پر، معدنیات کی تلاش کے لیے زلزلے کے طریقوں کا استعمال مسلسل بڑھ رہا ہے۔ ہائیڈرو کاربن ایکسپلوریشن سیسمک ریفلیکشن اور ریفریکشن تکنیک ہائیڈرو کاربن ایکسپلوریشن میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی جیو فزیکل تکنیک ہیں۔ ان کا استعمال سطح نگاری کی زیر زمین تقسیم اور اس کی ساخت کا نقشہ بنانے کے لیے کیا جاتا ہے جس کا استعمال ممکنہ ہائیڈرو کاربن کے جمع ہونے، دونوں سطحیاتی اور ساختی ذخائر یا "ٹریپس" کی وضاحت کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ ویل لاگنگ ایک اور وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی تکنیک ہے کیونکہ یہ عمودی حصے میں چٹان اور سیال کی خصوصیات کے بارے میں ضروری اعلی ریزولوشن کی معلومات فراہم کرتی ہے، حالانکہ وہ علاقائی حد تک محدود ہیں۔ علاقائی حد میں یہ حد یہی وجہ ہے کہ زلزلے کی عکاسی کی تکنیکیں اتنی مقبول ہیں۔ وہ بہت بڑے علاقے میں اچھی طرح سے لاگ کی معلومات کو انٹرپولیٹ کرنے اور ایکسٹریپولیٹ کرنے کا ایک طریقہ فراہم کرتی ہیں۔ تیل اور گیس کی تلاش میں کشش ثقل اور مقناطیسیت کا بھی کافی تعدد کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے۔ ان کا استعمال ارد گرد کی چٹانوں کے مقابلے میں ان کی منفرد کثافت اور مقناطیسی حساسیت کے اشاروں کی وجہ سے ڈھکے ہوئے ارضیاتی ڈھانچوں کی جیومیٹری اور گہرائی کا تعین کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے جن میں اپ لفٹ، سب سائڈنگ بیسن، فالٹ، فولڈز، اگنیئس انٹریشنز، اور نمک ڈایپر شامل ہیں۔ مؤخر الذکر دھاتی کچ دھاتوں کے لیے خاص طور پر مفید ہے۔ ریموٹ سینسنگ تکنیک، خاص طور پر ہائپر سپیکٹرل امیجنگ، جیو کیمیکل طور پر تبدیل شدہ مٹی اور پودوں کے سپیکٹرم سگنیچر کا استعمال کرتے ہوئے ہائیڈرو کاربن مائیکروسیپیجز کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کی گئی ہیں۔ خاص طور پر سمندر میں، دو طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: سمندری زلزلے کی عکاسی اور برقی مقناطیسی سیبیڈ لاگنگ (ایس بی ایل)۔ میرین میگنیٹو ٹیلورکس (ایم ایم ٹی)، یا میرین کنٹرولڈ سورس الیکٹرو میگنیٹکس (ایم سی ایس ای ایم)، ارضیاتی جالوں (زلزلے کے سروے کے ذریعے اشارہ کردہ) پر مزاحمت کی تبدیلیوں کا پتہ لگا کر ہائیڈرو کاربن کا فرضی براہ راست پتہ لگا سکتا ہے۔ سول انجینئرنگ گراؤنڈ پینٹریٹنگ ریڈار ایک غیر حملہ آور تکنیک ہے، اور اسے سول تعمیرات اور انجینئرنگ کے اندر مختلف استعمالات کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، بشمول افادیت کا پتہ لگانا (دفن شدہ پانی، گیس، سیوریج، برقی اور ٹیلی مواصلات کیبلز)، نرم مٹی کی نقشہ سازی، جیو ٹیکنیکل خصوصیت کے لیے زیادہ بوجھ، اور اسی طرح کے دیگر استعمال۔ سپیکٹرل-تجزیہ-سطح-لہریں سپیکٹرل-تجزیہ-سطح-لہریں (ایس اے ایس ڈبلیو) طریقہ ایک اور غیر حملہ آور تکنیک ہے، جو عملی طور پر مٹی کے شیر لہر کی رفتار کے خاکے کا پتہ لگانے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ ایس اے ایس ڈبلیو طریقہ پرتوں والے میڈیا میں ریلی لہروں کی منتشر نوعیت پر منحصر ہے، یعنی لہر کی رفتار بوجھ کی تعدد پر منحصر ہے۔ ایس اے ایس ڈبلیو طریقہ کار پر مبنی ایک مادی خاکہ، اس طرح حاصل کیا جاتا ہے: a) فیلڈ تجربات انجام دے کر، ہر بار مختلف لوڈنگ فریکوئنسی کا استعمال کرتے ہوئے، اور ہر فریکوئنسی کے لیے سطح کی لہر کی رفتار کی پیمائش کرتے ہوئے، ایک تجرباتی بازی کے منحنی خطوط کی تعمیر ؛ b) ایک نظریاتی بازی کے منحنی خطوط کی تعمیر، ایک پرت دار پروفائل کی مادی خصوصیات کے لیے آزمائشی تقسیم فرض کر کے ؛ c) پرت دار پروفائل کی مادی خصوصیات کو تبدیل کر کے، اور پچھلے مرحلے کو دہرا کر، جب تک کہ تجرباتی بازی کے منحنی خطوط اور نظریاتی بازی کے منحنی خطوط کے درمیان ایک میچ حاصل نہ ہو جائے۔ ایس اے ایس ڈبلیو طریقہ مٹی کے لیے ایک پرت دار (ایک جہتی) شیر لہر کی رفتار کا خاکہ پیش کرتا ہے۔ فل ویوفارم انورژن فل ویوفارم انورژن (ایف ڈبلیو آئی) طریقے جیو ٹیکنیکل سائٹ کی خصوصیت کے لیے تازہ ترین تکنیکوں میں سے ہیں، اور اب بھی مسلسل ترقی کے تحت ہیں۔ یہ طریقہ کافی عام ہے، اور مٹی کے من مانی طور پر متنوع کمپریشن اور شیر لہر کی رفتار کے پروفائلز کی امیجنگ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ لچکدار لہروں کا استعمال زیر تفتیش جگہ کی تحقیقات کے لیے کیا جاتا ہے، زمین کی سطح پر زلزلے کے کمپن رکھ کر۔ یہ لہریں مٹی کے ذریعے پھیلتی ہیں، اور زیر تفتیش جگہ کے متنوع ارضیاتی ڈھانچے کی وجہ سے، متعدد عکاسی اور اضطراب ہوتے ہیں۔ سیسمک وائبریٹر پر سائٹ کا ردعمل سینسرز (جیو فونز) کے ذریعے ماپا جاتا ہے، جو زمین کی سطح پر بھی رکھے جاتے ہیں۔ فل ویوفارم انورژن پر مبنی پروفائلنگ کے لیے دو کلیدی اجزاء درکار ہوتے ہیں۔ یہ اجزاء یہ ہیں: a) نیم لامحدود ڈومینز میں لچکدار لہروں کے تخروپن کے لیے ایک کمپیوٹر ماڈل ؛ اور b) ایک اصلاح کا فریم ورک، جس کے ذریعے حساب شدہ ردعمل کو مٹی کے لیے ابتدائی طور پر فرض کردہ مواد کی تقسیم کو بار بار اپ ڈیٹ کرکے ماپا گیا ردعمل سے ملایا جاتا ہے۔ دیگر تکنیکیں سول انجینئرنگ ٹپوگرافیکل میپنگ، پلاننگ، اور ماحولیاتی اثرات کی تشخیص کے لیے ریموٹ سینسنگ کی معلومات کا بھی استعمال کر سکتی ہیں۔ ہوائی برقی مقناطیسی سروے کا استعمال سڑکوں، ڈیموں اور دیگر ڈھانچوں کی منصوبہ بندی اور انجینئرنگ میں نرم تلچھٹ کی خصوصیت کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ میگنیٹوٹیلورکس زمینی پانی کے ذخائر کی وضاحت کے لیے مفید ثابت ہوا ہے، ان علاقوں کے ارد گرد نقشہ سازی جہاں خطرناک مادے ذخیرہ کیے جاتے ہیں (جیسے۔ جوہری توانائی کے مراکز اور جوہری فضلہ ذخیرہ کرنے کی سہولیات)، اور ہائیڈرو الیکٹرک ڈیموں جیسے بڑے ڈھانچوں والے علاقوں میں زلزلے کے پیش خیمہ کی نگرانی جو زلزلے کی سرگرمی کی اعلی سطح سے مشروط ہے۔ بی ایس 5930 وہ معیار ہے جو برطانیہ میں سائٹ کی تحقیقات کے لیے ضابطہ عمل کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ آرکیالوجی گراؤنڈ پینٹریٹنگ ریڈار کو دفن شدہ نمونوں، جیسے قبروں، مردہ خانوں، ملبے کے مقامات، اور دیگر اتلی دفن شدہ آثار قدیمہ کے مقامات کا نقشہ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ زمینی مقناطیسی سروے کو دفن شدہ فیرس دھاتوں کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو جہاز کے ملبے، دھات کے ملبے سے بکھرے ہوئے جدید میدان جنگ، اور یہاں تک کہ بڑے پیمانے پر قدیم کھنڈرات جیسی باریک پریشانیوں کے سروے میں مفید ہے۔ سونار نظام کو جہاز کے ملبے کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فعال سونار نظام پانی میں صوتی دالوں کا اخراج کرتے ہیں جو پھر اشیاء سے اچھل جاتے ہیں اور سونار ٹرانسڈیوسر میں واپس آ جاتے ہیں۔ سونار ٹرانسڈیوسر آواز کی نبض کی رہائی اور اس کے واپس آنے والے استقبال کے درمیان وقت کی مقدار کی پیمائش کرکے پانی کے اندر کسی شے کی رینج اور واقفیت دونوں کا تعین کرنے کے قابل ہے۔ غیر فعال سونار نظام سمندری اشیاء یا جانوروں کی آوازوں کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ نظام خود صوتی دالوں کا اخراج نہیں کرتا بلکہ اس کے بجائے سمندری ذرائع سے آواز کا پتہ لگانے پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ یہ نظام کسی شے کی حد یا سمت کی پیمائش کرنے کے بجائے محض سمندر کو 'سنتا' ہے۔ فارنکس گراؤنڈ پینٹریٹنگ ریڈار کو قبر کے مقامات کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ پتہ لگانا قانونی اور ثقافتی دونوں اہمیت کا حامل ہے، جو متاثرہ خاندانوں کو ذمہ داروں کو قانونی سزا کے ذریعے انصاف کی پیروی کرنے اور کسی عزیز کے نقصان پر بندش کا تجربہ کرنے کا موقع فراہم کرتا ہے۔ غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس کا پتہ لگانے والے غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس (یا یو ایکس او) سے مراد فوجی دھماکہ خیز مواد کی خرابی یا عدم دھماکہ ہے۔ ان کی مثالوں میں شامل ہیں، لیکن ان تک محدود نہیں ہیں: بم، شعلے اور دستی بم۔ ان کے ساتھ رابطے میں آنے والوں کو چوٹوں اور یہاں تک کہ ممکنہ موت سے بچنے کے لیے غیر پھٹے ہوئے ہتھیاروں کا پتہ لگانے اور ان پر قابو پانے کے قابل ہونا ضروری ہے۔ غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس کا مسئلہ کریمین جنگ (1853-1856) کے نتیجے میں پیدا ہوا۔ اس سے پہلے، زیادہ تر غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس مقامی طور پر چھوٹی مقدار میں موجود تھے، اور اس طرح یہ کوئی بڑا عوامی مسئلہ نہیں تھا۔ تاہم، زیادہ وسیع پیمانے پر جنگ کے تعارف کے ساتھ، ان مقداروں میں اضافہ ہوا اور اس طرح ان کا سراغ لگانا اور ان پر قابو پانا آسان تھا۔ ہوپر اینڈ ہیمبرک کے مطابق ان کے ٹکڑے ان ایکسپوڈڈ آرڈیننس (یو ایکس او): مسئلہ، اگر ہم تنازعات کے حل کے تناظر میں جنگ سے دور نہیں جا پاتے ہیں، تو یہ مسئلہ صرف بدتر ہوتا رہے گا اور اسے حل ہونے میں ممکنہ طور پر ایک صدی سے زیادہ وقت لگے گا۔ چونکہ تنازعات کے حل کا ہمارا عالمی طریقہ جنگ پر منحصر ہے، اس لیے ہمیں مقناطیسی اور برقی مقناطیسی سروے جیسے اس غیر پھٹے ہوئے ہتھیاروں کا پتہ لگانے کے لیے مخصوص طریقوں پر انحصار کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔ غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس اور آس پاس کے ارضیات (مٹی، چٹان وغیرہ) کے سلسلے میں مقناطیسی حساسیت اور/یا برقی چالکتا میں فرق کو دیکھ کر۔ )، ہم غیر پھٹے ہوئے آرڈیننس کا پتہ لگانے اور اس پر قابو پانے کے قابل ہیں۔ آرکیالوجیکل جیو فزکس ہائیڈرو کاربن ایکسپلوریشن کولا سپر ڈیپ بور ہول منرل ایکسپلوریشن ایسک جینیسس پیٹرولیم جیولوجی سوسائٹی آف ایکسپلوریشن جیو فزکسسٹس حوالہ جات جیو فزکس اکنامک جیولوجی