وارون سازی توامان سه بعدی داده های گرانی و مغناطیس با استفاده از پایدارکننده تغییرات کلی و قید گرادیان متقاطع | ||
پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی | ||
دوره 8، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 61-77 اصل مقاله (1.81 M) | ||
نوع مقاله: سایر مقالات | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jrag.2022.12000.1334 | ||
نویسندگان | ||
مهدی چهارپاشلو1؛ سعید وطن خواه* 2؛ مصطفی قارلقی3 | ||
1دانشجوی کارشناسیارشد ژئوفیزیک، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران. | ||
2استادیار؛ گروه فیزیک زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران. | ||
3دانشجوی دکترا، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران. | ||
چکیده | ||
در این مقاله الگوریتمی برای وارون سازی توامان داده های گرانی و مغناطیس با استفاده از پایدارکننده ناهمسانگرد تغییرات کلی و قید گرادیان متقاطع توسعه داده شده است. پایدارکننده ناهمسانگرد تغییرات کلی با کاربرد جداگانه نُرم یک بر مشتق پارامترهای مدل در سه جهت مختصاتی حاصل می گردد. استفاده از این نوع پایدارکننده سبب می شود که در مدل های بازسازی شده، لبه های ساختار زیرسطحی حفظ شده و مدل هایی متمرکز حاصل شوند. همچنین، ناپیوستگی های موجود در ساختارهای زیرسطحی بهتر آشکار می گردد. ارتباط بین پارامترهای مختلف مدل، تباین چگالی و خودپذیری مغناطیسی، توسط قید گرادیان متقاطع برقرار می شود. این قید از هندسه مدل ها برای جفت شدگی مدل های متفاوت استفاده می کند، بنابراین، باعث افزایش شباهت ساختاری بین مدل های بازسازی شده میشود. این بدان معنی است که اطلاعات موجود در هر دو داده گرانی و مغناطیسی به طور همزمان مورد استفاده قرار گرفته است. لذا عدم قطعیت جواب حاصل از وارون سازی کاهش یافته، و اطمینان بیشتری بر نتایج حاصل وجود دارد. بنابراین تفسیر چنین نتایجی ساده تر خواهد بود. الگوریتم توسعه داده شده بر روی دو مدل مصنوعی متفاوت آزمایش میگردد. نتایج به روشنی دلالت بر کارایی روش ارائه شده دارند. در نهایت داده واقعی جمع آوری شده بر روی دو لوله کیمبرلیت در ناحیه اوراپا کشور بوتسوانا مورد استفاده و مدل سازی قرار گرفته است. این ناحیه یکی از مناطق مهم تولید الماس در جهان می باشد. مدل های بازسازی شده به خوبی توزیع خاصیت فیزیکی، هندسه، گسترش جانبی و عمق هر دو لوله کیمبرلیت را نشان می دهند. این نتایج انطباق خوبی با زمین شناسی منطقه و اطلاعات گمانه های موجود دارند. | ||
کلیدواژهها | ||
وارون سازی توامان؛ پایدار کننده تغییرات کلی؛ گرادیان متقاطع؛ گرانی؛ مغناطیس | ||
مراجع | ||
Blakely, R. J., Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications, Cambridge University Press, Cambridge.
Constable, S. C., Parker, R. L. & Constable, C. G., 1987. Occam's inversion: A practical algorithm for generating smooth models from electromagnetic sounding data, Geophysics, 52 (3), 289-300.
Cunion, E., 2009. Comparison of ground TEM and VTEM responses over kimberlite in the Kalahari of Botswana: Exploration Geophysics, 40, 308– 319, doi: 10.1071/EG09019.
Devriese, S., Davis, K. & Oldenburg, D. W., 2017. Inversion of airborne geophysics over the DO-27/DO-18 kimberlites — Part 1: Potential fields, Interpretation, 5 (3), T299–T311.
Field, M., Gibson, J. G., Wilkes, T. S., Gababots, J. & Khujwep, P., 1997. The geology of the Orapa A/K1 kimberlite, Botswana: Further insight into the emplacement of kimberlite pipes: Proceedings of the 6th International Kimberlite Conference, 155–157.
Fregoso, E. & Gallardo, L. A., 2009. Cross- gradients joint 3D inversion with applications to gravity and magnetic data, Geophysics, 74 (4), L31-L42.
Gallardo, L. A. & Meju, M. A., 2003. Characterization of heterogeneous near-surface materials by joint 2D inversion of DC resistivity and seismic data, Geophysics. Res. Lett., 30 (13), 1658, doi: 10.10 29/2003GL017370.
Gallardo, L. A. & Meju, M. A., 2004. Joint two-dimensional DC resistivity and seismic travel time inversion with cross-gradients constraints, Journal of Geophysical Research, 109, B03311.
Gallardo, L. A., 2007. Multiple cross-gradient joint inversion for geospectral imaging, Geophys. Res. Lett., 34 (19), L19301.
Haber, E. & Oldenburg, D. W., 1997. Joint inversion: a structural approach, Inverse Problems, 13, 6377.
Haber, E. & Holtzman Gazit, M., 2013. Model Fusion and Joint Inversion, Surv. Geophys., 34, 675-695.
Lawson, C. L., 1961. Contribution to the Theory of Linear Least Maximum Approximation, Ph.D. thesis, University of California.
Li, Y. & Oldenburg, D. W., 1996. 3-D inversion of magnetic data, Geophysics, 61 (2), 394-408.
Li, Y. & Oldenburg, D. W., 1998. 3-D inversion of gravity data, Geophysics, 63 (1), 109-119.
Matende, K. & and Mickus, K., 2021. Magnetic and gravity investigation of kimberlites in north-central Botswana. Geophysics, 86 (2), B67–B78.
Power, M. & Hildes, D., 2007. Geophysical strategies for kimberlite exploration in northern Canada: Proceedings of Exploration 07-Fifth Decennial International Conference of Mineral Exploration, 1025–1031.
Pilkington, M., 1997. 3-D magnetic imaging using conjugate gradients, Geophysics, 62 (4), 1132- 1142.
Rao, D. B., and Babu, N. R., 1991. A rapid method for three dimentional modeling of magnetic anomalies, Geophysics, 56, 1729-1737.
Tryggvason, A & Linde, N., 2006. Local earthquake (LE) tomography with joint inversion for P and S-wave velocities using structural constraints, Geophysical Research Letters, 33, L07303, doi:10.1029/2005GL0, 25485.
Vatankhah, S., Renaut, R. A., Liu, S., 2020. A unifying framework for the widely used stabilization of potential field inverse problems, Geophysical Prospecting, 68, 1416-1421.
Vatankhah, S., Shuang Liu, Rosemary Anne Renaut, Xiangyun Hu, Jarom David Hogue, and Mostafa Gharloghi, 2022. An Efficient Alternating Algorithm for the Lp-Norm Cross-Gradient Joint Inversion of Gravity and Magnetic Data Using the 2-D Fast Fourier Transform, IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING, vol. 60, pp. 1-16.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 407 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 351 |