برآورد عمق، اندیس ساختاری و مکان منبع‏های مغناطیسی با استفاده از روش ترکیبی AN-EUL

Abstract

روش AN-EUL روشی خودکار برای برآورد هم‌زمان عمق، مکان و اندیس ساختاری (شکل کلی) منبع‏های مغناطیسی است. این روش ترکیبی از دو روش سیگنال تحلیلی (Analytic Signal) و واهمامیخت اویلر (Euler Deconvolution) است. در این روش از جایگذاری مشتق‏های مناسب معادله اویلر در معادله سیگنال تحلیلی میدان معادلاتی کلی برای محاسبه عمق و اندیس ساختاری منبع به‏دست می‏آید. مکان منبع (با دقت بسیار خوب برای منبع‏های دوبعدی و با دقت کمتری برای منبع‏های سه‌بعدی) با استفاده از محل مقدار بیشینه دامنه سیگنال تحلیلی برآورد، و روابط محاسبه عمق و اندیس ساختاری در محل منبع محاسبه می‏شود. این روش برای داده‏های نیم‌رخی وشبکه‏ای کاربرد دارد. یکی از ویژگی‏‏های اساسی سیگنال تحلیلی این است که شکل منحنی دامنه آن و محل مقدار بیشینه دامنه برای منبع‏های دوبعدی مانند دایک و استوانه افقی باگسترش طولی بی‏نهایت مستقل از جهت مغناطیس شوندگی است و مقدار بیشینه دامنه همواره روی منبع قرار می‏گیرد. برای این نوع ساختارها دامنه سیگنال تحلیلی شکلی متقارن دارد. اما برای منبع ‏های سه‌بعدی، مانند منبع‌‌‏های کروی‌‌شکل، به دلیل بستگی شکل منحنی دامنه سیگنال تحلیلی به جهت مغناطیس‏شوندگی، شکل منحنی دامنه سیگنال تحلیلی نامتقارن است، بنابراین مقدار بیشینه دامنه سیگنال تحلیلی دقیقاً روی منبع قرار نمی‌گیرد. از مزیت‏های مهم این روش نسبت به روش واهمامیخت اویلر نبود محدودیت در اعمال انحصاری آن به مدل‏های ایدئال (مدل‏های دارای اندیس ساختاری عدد صحیح) است، یعنی ممکن است برای اندیس ساختاری یک عدد کسری به‏دست آید که توصیف‌‌کننده اجسام با شکل دلخواه ‏باشد. به دلیل وجود مشتق‏های مرتبه بالای میدان در روابط روش AN-EUL و در نتیجه حساسیت بسیار زیاد آن به بی‏هنجاری‏های سطحی و نوفه‏ها، در این روش برای کاهش اثر بی‏هنجاری‏های سطحی و نوفه‏ها از ادامه فراسوی داده‏ها استفاده می‏شود. ادامه‏ فراسوی داده‏ها دامنه بی‏هنجاری‏های سطحی و نوفه‏ها را تضعیف می‏کند و اثر تقویتی فرایند مشتق‏گیری را کاهش می‏دهد. در این مقاله برای ارزیابی میزان دقت و کارایی روش AN-EUL، این روش روی داده‏های مصنوعی ناشی از مدل‏های مصنوعی گوناگون اعمال و جواب‏های به‏دست آمده با مقادیر واقعی آنها (پارامترهای‏ مدل‏ها) مقایسه می‏‏شود. به‌‌این‌‌منظور ابتدا با استفاده از مدل‏سازی به روش پیشرو، برای مدل‏های مغناطیسی ساده از قبیل دایک نازک، کره مغناطیسی (دوقطبی مغناطیسی) و یک منبع سه‌بعدی، داده‏های مصنوعی تولید می‏شود. در مرحله بعد برای برآورد واقعی‏تر داده‏های واقعی، به داده‏های مصنوعی تولید شده نوفه اضافه می‏شود. پس از به‏کارگیری روش AN-EUL برای داده‏های مصنوعی، نتایج به‏دست آمده برای همة مدل‏ها با توجه به پارامترهای مدل، از دقت خوبی برخوردار است. در نهایت این روش برای تفسیر داده‏های مغناطیسی هوابردی برداشت شده در منطقه‏ای واقع در کشور سوئد مورد استفاده قرار می‏گیرد. با توجه به تحقیقات زمین‌‌شناسی صورت‌گرفته، در این منطقه، یک توده گرانیتی با چند شکستگی وجود دارد، که در داخل این شکستگی‏ها رگه‏هایی از دیاباز نفوذ کرده است. نتایج به‏دست آمده از روش AN-EULوجود این بی‏هنجاری‏ها را به‌‌خوبی نشان می‏دهد و عمق و اندیس ساختاری این بی‏هنجاری‏ها با دقت قابل ملاحظه برآورد شده است که با اطلاعات زمین شناسی به‏دست آمده از سایر روش‏ها (زمین‌مغناط‌برقی (مگنتوتلوریک)، گرانی‏سنجی، اندازه‏گیری صحرایی) سازگاری دارد. همة مراحل محاسباتی با استفاده از برنامه‏های رایانه‏ای که نگارندگان با استفاده از نرم‌افزار مطلب نوشته‌اند صورت‌ می‌گیرد.