وارون سازی توامان سه‏ بعدی داده های گرانی و مغناطیس با استفاده از پایدارکننده تغییرات کلی و قید گرادیان متقاطع

Abstract

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.