معرفی روشی برای مدل‌سازی دوبُعدی اتوماتیک داده‌های مغناطیس‌سنجی با بررسی موردی منطقه مکران در جنوب شرق ایران

Abstract

مدل‌سازی داده‌های مغناطیس‌سنجی به‌دلیل اهمیت آن در تحلیل نقشه‌ها و نیم‌رخ‌های برداشت شده، از اهمیت بسزایی برخوردار است. با توجه به وجود ساختارهای کشیده و خطی فراوان در زمین، از جمله گسل‌ها، دایک‌ها و مانند آن و طراحی نیم‌رخ‌های برداشت عمود براین ساختارها، منجر به توسعه الگوریتم‌های مدل‌سازی دوبُعدی شده است. در این مقاله با اعمال تصحیحات و تغییراتی روی الگوریتم سه‌بعدی پیشنهاد شده محققان، یک روش مدل‌سازی دوبُعدی اتوماتیک معرفی شده است. در این روش که وارون‌سازی توزیع خواص فیزیکی است، زمین مورد بررسی در زیر نیم‌رخ داده‌های برداشت شده، به تعداد زیادی منشورهای افقی با طول بی‌نهایت و با خودپذیری مغناطیسی ثابت، تقسیم می‌شود، به‌طوری‌که تعداد این منشورها به مراتب بیشتر از تعداد داده‌ها است، بنابراین یک مسئله فرومعیّن (under-determined) حل می‌شود. یک تابع هدف، به صورت تابعی از خطای داده‌ها، اندازه پارامترهای مدل و مشتقات آنها تعریف می‌شود و با کمینه کردن این تابع، توزیع خودپذیری مغناطیسی بهینه در داخل زمین به‌دست می‌آید. الگوریتم ساده است و حتی درحالتی که هیچ‌گونه اطلاعات اولیه‌ای در دسترس نیست، جواب‌های قابل قبولی به‌دست می‌دهد. از دیگر مزایای این الگوریتم، شبیه بودن نتایج مدل‌سازی به زمین واقعی است و این از برتری‌های وارون‌سازی به روش توزیع خواص فیزیکی بر روش پارامترسازی است. الگوریتم در MATLAB برنامه‌نویسی شد و روی داده‌های حاصل از مدل‌های ساختگی، اعمال و صحت آن تأیید شد. سپس داده‌های مغناطیس هوایی یک خط پرواز شمالی–جنوبی در منطقه مکران واقع در جنوب غرب ایران مدل‌سازی شد. این منطقه در یک حوزه پشت کمان مربوط به فرورانش سنگ‌کُره (لیتوسفر) اقیانوسی عمان به زیر سنگ‌کُره قاره‌ای ایران، قرار گرفته است و به علت وجود مجموعه سنگ‌های افیولیتی، بی‌هنجاری‌های مغناطیسی برجسته و واضحی مشاهده می‌شود. مدل‌های به‌دست آمده به‌خوبی ساختارهای منطقه را نشان می‌دهند.