Abstract
Application of the Generalized Reciprocal Refraction Method to Mapping a Shallow Refractor in Albany, Ohio. A Thesis Presented to the Faculty of the Arts and Science of Ohio University ABSTRACT A refraction survey was run across the old Albany River in Lee Township, Athens County in order to test the capability of the generalized reciprocal method (GRM) in mapping shallow refractors. A computer program written in basic was developed to implement the GRM. The survey results show that the surface layer (Minford Silt), has a velocity range between 2153.45 and 2427.91 feet/second. The refractor interpreted as the top of a siltstone layer, that has a velocity which ranges from 7155.57 and 8181.90 feet/second. These variations in velocity are within the accuracy of the measurements (8%).Tthe calculated depths to the refractor range from 14.95 and 31.13 feet. Factors which reduce the efficiency of the GRM are discussed. First, the GRM calculates the depths to a refractor from the time-depth curve at the optimum XV distance, the distance at which the forward and reverse critically refracted rays emerge from the same point, in this thesis, it is shown that the higher the optimum XY value the shorter the portion of a refractor that could be mapped. Second, the GRM states that the most detailed picture of the refractor is obtained at the optimum XY distance. The time-depth curve is most irregular at the optimum XY value. In this thesis, portions of the time-depth curve were found to be more irregular as a non-optimum XY value. Third, the GRM Calculates the velocity of the refractor from the velocity analysis function curve at the optimum XY distance. The velocity analysis function curve at the optimum XY distance is a straight line or close to being a close line. In this thesis, more than one straight line at different values of XY were found for the same profile, leading to uncertainty as the true value of the velocity. Despite the limitations stated above the GRM is the best analytical method for mapping irregular refractors. The GRM does not assume, like other methods, that any part of a refractor is plane and therefore it gives the most detailed picture of the refractor. فتحي علي الفاضلي تطبيق طريقة الانكسار المتبادل على رسم خريطة لمنكسر(Refractor) ضحل في الباني- أوهايو. رسالة مقدمة إلى كلية الآداب والعلوم بجامعة أوهايو لنيل شهادة الماجستير. خلاصة تم إجراء مسح طبقة كاسرة عبر نهر الباني القديم في بلدة الباني- بولاية أوهايو، من أجل اختبار قدرة الطريقة التبادلية المعممة (GRM) في رسم خرائط الطبقات الكاسرة الضحلة. تم لهذا الغرض تطوير برنامج كمبيوتر بلغة Basic لتنفيذ طريقة الـ GRM. أظهرت نتائج المسح أن الطبقة السطحية (مينفورد سيلتMinford Silt- ) تتراوح سرعة الصوت بها بين 2153.45 و2427.91 قدم/ثانية. ويعتبر السطح الكاسر هو الجزء العلوي من طبقة الحجر الغريني، وتتراوح سرعة الصوت به بين 7155.57 و8181.90 قدم/ثانية. تقع هذه الاختلافات في السرعة ضمن دقة القياسات (8%)، وتتراوح الأعماق التي حسبت للسطح الكاسر من 14.95 إلى 31.13 قدمًا. تم كذلك مناقشة العوامل التي قللت من كفاءة الـ GRM. أولاً، يقوم GRM بحساب أعماق الطبقة الكاسرة من منحنى العمق الزمني عند مسافة XV المثلى، وهي المسافة التي تظهر عندها الأشعة المنكسرة الحرجة للأمام والخلف من نفس النقطة، وفد تبين أنه كلما ارتفعت القيمة المثلى قيمة XY كلما كان الجزء الأقصر من الطبقة الكاسرة هو الذي يمكن تعيينه. ثانيًا، تنص GRM على أنه يتم الحصول على الصورة الأكثر تفصيلاً للكاسر عند مسافة XY المثلى. يكون منحنى العمق الزمني غير منتظم عند قيمة XY المثلى. ثالثًا، تحسب الــ GRM سرعة السطح الكاسر من منحنى دالة تحليل السرعة عند مسافة XY المثلى. وهو خط مستقيم أو قريب من كونه خطًا مستقيماً. في هذه الأطروحة، تم العثور على أكثر من خط مستقيم بقيم مختلفة لـ XY لنفس الملف، ما أدى إلى عدم اليقين بشأن القيمة الحقيقية للسرعة. على الرغم من القيود المذكورة أعلاه، فإن GRM تعتبر هي أفضل طريقة تحليلية لرسم خرائط الطبقات الكاسرة غير المنتظمة. كما أن آلية الــ GRM، لا أن أي جزء من الطبقة المنكسرة يكون مستويًا، وذلك كما تفعل الطرق الأخرى، وبالتالي فهي تعطي الصورة الأكثر تفصيلاً عن الطبقة الكاسرة.