الخصائص الزلزالية والكهربائية للتربة الصقيعية غير المتماسكة

الملخص تم تطوير نموذج لعلاقة سرعات الموجات الصوتية V p و V s في التربة الصقيعية غير المتماسكة بالنفاذية ومدى التجميد للمياه البينية. تُعتبر التربة الصقيعية مثالا لمجموعة من حبيبات الكوارتز الكروية المدفونة في مصفوفة مكونة من انغماس كروي من الماء في الجليد. تم استخدام نظرية تشتت الموجة لكوستر وتوكزوز لتحديد المعاملات المرنة الفعالة، ومن ثم سرعات الصوت. يتنبأ النموذج بأن V p و V s هما دالتان متناقضتان لكل من النفاذية ونسبة الماء إلى الجليد. تم تطبيق النظرية على قياسات المختبر لـ V p و V s في 31 عينة من التربة الصقيعية من القطب الشمالي في أمريكا الشمالية. على الرغم من عدم إجراء قياسات مباشرة لمدى التجميد في هذه العينات، إلا أن البيانات تتوافق مع توقعات النموذج. أظهرت قياسات المقاومة الكهربائية على عينات التربة الصقيعية سلوكها المقاوم أساسيا. تم ربط نسبة مقاومة التربة الصقيعية في حالتها المجمدة إلى حالتها غير المجمدة بمدى التجميد في العينات. يمكن استخدام مسوحات الانعكاس الكهرومغناطيسي والزلزالي معاً في مناطق التربة الصقيعية: أولاً مسح EM لتحديد مدى التجميد ثم نموذج سرعة الصوت للتنبؤ بالسرعات في التربة الصقيعية. يمكن إجراء التصحيحات اللازمة لوقت الانتقال على سجلات الانعكاس الزلزالي لتعويض وجود التربة الصقيعية.