مدل‌سازی وارون مارکوارت بی هنجاری گرانی ساختارهای تاقدیسی و ناودیسی بر اساس تباین چگالی سهموی (مطالعه موردی: ناحیه کرند)

در این مقاله روشی بر اساس مدل‌سازی وارون مارکوارت دو بعدی ساختارهای تاقدیسی و ناودیسی با استفاده از داده میدان گرانی ارائه و تباین چگالی اعماق مختلف زمین بر اساس تابع تباین چگالی سهموی محاسبه می‌گردد. در این روش ساختارهای چین خورده از نظر هندسی به مثلث متساوی الساقین تشبیه می‌شود. داده گرانی بوگه شامل گرانی منطقه‌ای و محلی می‌باشد و نیاز است تا اثرگرانی منطقه‌ای حذف گردد. روش‌های مختلفی برای این منظور ارائه شده است؛ اما در بهترین حالت نیز اثر میدان گرانی منطقه‌ای بطور کامل حذف نمی‌شود. در این مقاله، کارایی روش برای بی‌هنجاری های گرانی مربوط به مدل های مصنوعی تاقدیسی و ناودیسی، با و بدون بی‌هنجاری گرانی منطقه‌ای مورد بررسی قرار می گیرد. در این روش با بکارگیری روش بهینه‌سازی مارکوارت پارامترهای عمق بالا و پائین و زاویه ساق‌های مثلث، با تکرار تغییر می‌کنند تا اینکه خطای بین داده‌های گرانی محاسبه‌ای و مشاهده‌ای از حد تعیین شده کمتر گردد. نتایج بدست آمده عملکرد قابل قبول الگوریتم نوشته شده را نشان می دهند. همچنین داده‌های گرانی واقعی مربوط به ناحیه کرند استان گلستان مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند تا شکل و عمق ساختارهای چین خورده که می‌توانند بعنوان تله های هیدروکربنی در منطقه مورد مطالعه عمل کنند، تعیین گردد. خروجی این روش در واقع عمق نهشته ها موجود در منطقه مورد مطالعه که روی سنگ بستر واقع شده‌اند را نشان می‌دهد. مدل سه بعدی ساختارهای چین خورده مدفون در زیر نهشته ها حاصل از وارون‌سازی مارکوارت، عمق بالای تاقدیس را در حدود 2800 متر، عمق پایین تاقدیس یا بالای ناودیس که تقریبا مطابق با داده گرانی صفر می‌باشد را در حدود 4200 متر و عمق پایین ناودیس را در حدود 5600 متر تخمین زده است.

Marquardt inverse modeling of gravity anomalies due to anticlinal and synclinal structures based on parabolic density contrast. (A case study: Kerend region)

In this paper, a method based on the 2D Marquardt inverse modeling of anticlinal and synclinal structures using the gravity field data is introduced and the density contrast of the difference depths of the earth is computed based on a parabolic density function (PDF). The normal and inverted isosceles triangular models are generally used to describe the geometries of these structures in analyzing gravity anomalies. In the absence of known geology, it may not be possible to isolate completely the gravity signature due to a geological structure from the regional gravity background. In this paper a computer program solves three different parameters of the structure, z1, z2 and i, in addition to estimating two coefficients of regional gravity anomaly. The modeling process begins with computing the theoretical gravity anomaly of an anticline or syncline prototype, defined by approximate shape parameters in each case that can be attained from known geology. The program reduces the error between the observed gravity anomaly and the estimated gravity anomaly by improving the initial parameters of the model during repetition until the misfit function falls below a predefined allowable error or the damping factor acquires a large value or the specified number of iterations is completed. The efficiency of the algorithm is illustrated with a set of synthetic gravity anomalies over an anticlinal and a synclinal structure both with and without regional background, further, the code is exemplified with the gravity data from Kerend region, Iran. The target of gravity survey studies is determination the limits and depth values of anticlinal structures as a probable hydrocarbon traps. The results show the top depth of the anticlinal about 2800 m, the bottom depth of the anticlinal about 4200 m and the bottom depth of the synclinal about 5600 m.