تخمين عمق و شاخص ساختار بي‌هنجاري‌هاي دوبعدي مغناطيسي توسط سيگنال تحليلي بهبود يافته

Estimation of the depth and structural index of 2D magnetic anomalies using improved analytic signal method

مهم‌ترين هدف در تفسير داده‌هاي مغناطيسي، محاسبه عمق و تعيين هندسه (شاخص ساختاري) بي هنجاري مغناطيسي است.به همين منظور روش‌هاي متعددي ابداع و پيشنهاد شده است. كاربردي‌ترين روش، استفاده از روش سيگنال تحليلي است. در اين تحقيق روش جديدي براي تفسير داده‌هاي دوبعدي مغناطيسي پيشنهاد شده است. در اين روش از تركيب سيگنال تحليلي و گراديان با بهبود روش سيگنال تحليلي براي تخمين عمق و شاخص ساختاري بي ­هنجاري‌هاي مغناطيسي استفاده شده است. به دليل حساس بودن روش حاضر به نوفه از روش فراسو براي كاهش اثر نوفه بكار برده شده است. به‌ طور كلي روش سيگنال تحليلي يك روش مشتق‌گيري است كه اين روش باعث تقويت دامنه نوفه‌ها مي‌شود .داده‌هاي واقعي اندازه‌گيري شده همواره با نوفه همراه‌اند، بنابراين براي شبيه‌سازي داده‌هاي واقعي بايد داده‌هايي توليد شوند كه به نوفه آلوده باشند. به عبارت ديگر بايد به داده‌هاي مصنوعي مقداري نوفه اضافه شود. در داده‌هاي مصنوعي نوفه دار، جواب‌ها ناپايدار هستند. براي كاهش اثر نوفه در ايجاد ناپايداري، از فيلتر ادامه فراسو استفاده مي‌شود. استفاده از اين تابع سيگنال تحليلي نيازي به اطلاع از جهت مغناطيس شدگي ندارد در نتيجه استفاده از آن در مواقع وجود مغناطيس شدگي بازماند مفيد است. براي بررسي دقت روش سيگنال تحليلي بهبود يافته از يك مدل دايكي شكل در عمق‌هاي متفاوت استفاده شده است. نتايج به دست آمده توسط روش پيشنهاد شده بر روي داده‌هاي مصنوعي نوفه دار و بدون نوفه نشان مي‌دهد كه روش سيگنال تحليلي بهبود يافته خطايي كمتر از 8 درصد در محاسبه عمق و شاخص ساختاري بي‌هنجاري‌هاي مغناطيسي دارد. از اين روش براي تعيين عمق كانسار آهن خليل‌آباد واقع در استان كرمان، شمال غرب شهرستان سيرجان استفاده شد و نتايج آن با نتايج روش تخمين عمق اويلر و اطلاعات گزارش‌هاي حفاري مورد مقايسه قرار گرفته است.

This paper presents a new method for interpretation of two dimensional (2D) magnetic anomaly data. The new method uses a combination of analytic signal and its total gradient to estimate the depth and nature -i.e. structural index- of an isolated magnetic source. However, the proposed method is sensitive to noise. In order to lower the effect of noise, upward continuation technique is applied to smooth the anomaly. Tests on synthetic noise-free and noise-corrupted magnetic data show that the new method can successfully estimate the depth and nature of the causative source. For practical application of the method, it was applied to measured magnetic anomaly data from Khalilabad area. For validity of the method, it was tested on a synthetic example with and without random noise. After adding 5%, 10% and 15% random noise to the synthetic data, the maximum error for the model parameters was seen to be less than ±3%. Moreover, it was found that the inversion results of magnetic data from an area in northeast Sirjan was in good agreement with the results from Euler deconvolution of the analytic signal of the magnetic data.