بررسی نتایج حاصل از اعمال الگوریتم وارون‌سازی اُکام بر داده‌های الکترومغناطیس هوابرد در منطقه کلاته رشم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استادیار، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار ، گروه ژئوفیزیک، دانشگاه اوپسالا، سوئد.

چکیده

داده‌های الکترومغناطیسی هوابرد در حوزه‌های زمان و بسامد برداشت می‌شوند. در حوزه زمان، تغییرات زمانی میدان مغناطیسی ثانویه و در حوزه بسامد مقدار خود میدان مغناطیسی ثانویه اندازه‌گیری می‌شود. در این نوشتار داده‌های الکترومغناطیسی هوابرد حوزه بسامد با اعمال روش معکوس‌سازی اُکام به مقادیری از مقاومت ویژه تبدیل می‌شوند که خواص الکتریکی لایه‌های افقی زمین را نشان می‌دهند. در این بررسی، تعداد لایه‌ها بسیار بیشتر از تعداد داده‌هاست. پس با انتخاب مناسب یک تابع هدف و کمینه‌کردن آن با استفاده از روش کمترین مربعات، به گونه‌ای عمل می‌شود که هم متغیرهای مدل دارای کوچک‌ترین ساختار باشند و هم داده‌ها به حد کافی برازش شوند. از برتری‌های این روش نیاز نداشتن به مدل اولیه است و مدل آغازگر هرچه باشد به مدل نهایی همگرا می‌شود. اعمال این روش بر داده‌های الکترومغناطیسی هوابردِ حاصل از مدل‌های مصنوعی، نتایج قابل قبولی را تولید می‌کند. این روش همچنین بر داده‌های الکترومغناطیس هوابرد منطقه کلاته رشم در استان سمنان اعمال شده است. مقاطع و نقشه‌های به‌دست آمده، وجود ناحیه کمانی شکل را، که در نقشه زمین‌شناسی مشخص شده، تأیید می‌کنند. افزون بر آن، این نقشه‌ها نشان می‌دهند که این ناحیه کمانی ستبر‌تر از آن است که در سطح برونزد دارد و علت آن وجود آبرفت‌های با ستبرای تقریبا" 7 متر است که در این ناحیه نهشته شده‌اند.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Occam’s Inversion Results on AEM Data in Kalat-e-Reshm Area

نویسندگان [English]

  • F. Shirzaditabar 1
  • B. Oskooi 2
  • M. Bastani 3
1 PhD. Student, Institute of Geophysics, Tehran University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Institute of Geophysics, University of Tehran, Tehran, Iran.
3 PhD. Student, Institute of Geophysics, Tehran University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Airborne electromagnetic data can be obtained in time and frequency domains. In time domain, data consist of the time derivative of the secondary field while in frequency domain it is the absolute value of the secondary field. Here, we have used Occam’s inversion method on airborne electromagnetic data to resolve the resistivity of each layer in an assumed 1D layered earth. In the current modeling the number of model parameters is much more than the number of data. So, by choosing an appropriate objective function to be minimized, we have used the least squares method such that model parameters reached to a minimum structure and data are sufficiently fitted. One of the advantages of this method is that it doesn’t need a primary model and converges to the final model for every starting model. Applying this method on synthetic data provides reasonable results. The method is applied on real airborne electromagnetic data from Kalat-e-Reshm area in the east of Semnan province in Iran. The recovered maps and sections prove the existence of an arc like structure which has outcrop at the surface and is shown in the geological map. Besides, it reveals that the structure is considerably thick due to the alluvium deposits with 10 m thickness covering the area with a dip towards south.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Airborne electromagnetic
  • Jacobian Matrix
  • 1-D Forward modeling
  • Occam’s inversion
عامری، ع.، رضوی، س. ا. و جعفری، ف.، 1388- بررسی بی‌هنجاری‌های ژئوفیزیک هوایی با روش مغناطیس‌سنجی و RS, IP در منطقه رشم - استان سمنان،      سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 114 صفحه.
 
References
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, 289–300.
Farquharson, C. G. & Oldenburg, D. W., 1993- Inversion of time domain electromagnetic data for a horizontally layered earth: Geophys. J. Internat., 114, 433–442.
Farquharson, C. G., Oldenburg, D .W. & Routh, P. S., 2003- Simultaneous 1D inversion of loop–loop electromagnetic data for magnetic susceptibility and electrical conductivity: Geophysics, 68, 1857-1869.
Fraser, D. C., 1978- Resistivity mapping with an airborne multicoil electromagnetic system: Geophysics, 43, 144–172.
Frischknecht, F. C., 1967- Fields about an oscillating magnetic dipole over a two-layer earth and application to ground and airborne electromagnetic surveys: Quarterly of the Colorado School of Mines, 62, No. 1.
Fullagar, P. K. & Oldenburg, D. W., 1984- Inversion of horizontal loop electromagnetic frequency sounding: Geophysics, 49, 150–164.
Huang,  H. & Fraser, D. C., 2003- Inversion of helicopter electromagnetic data to a magnetic conductive layered earth, Geophysics, 68, 1211-1223.
Glenn, W.  E.,  Ryu, J., Ward, S. H.,  Peeples, W. J. & Phillipps, R. J., 1973- The inversion of vertical magnetic dipole sounding data: Geophysics, 38, 1109–1129.
Oldenburg, D. W., 1994- Practical strategies for the solution of large scale electromagnetic inverse problems: Radio Science, 26, 1081–1099.
Wait, J. R., 1951- The magnetic dipole over the horizontally stratified earth: Canadian Journal of Physics, 29, 577-592.
Wait, J. R., 1982- Geo-Electromagnetism, Academic press, 268 p.
Ward, S. H., 1967- Electromagnetic theory for geophysical applications, in Ward, S. H., Ed., Mining geophysics, 2, Theory: Soc. Expl. Geophys., 13–196.