مدل‌سازی وارون داده‌های ژئوفیزیکی میدان پتانسیل با مش‌ غیرساختاری، نهشته آهن شواز یزد

در این پژوهش از یک الگوریتم متمرکز برای وارون‌سازی دوبعدی داده ژئوفیزیک میدان پتانسیل (گرانی و مغناطیسی) استفاده شده است. با یک مش غیرساختاری از طریق سلول‌های مثلثی دلونی جهت گسسته‌سازی فضای مدل استفاده شده است. چنین رهیافتی جهت بازیابی ساختارهای مدفون با هندسه پیچیده و همچنین در نظرگرفتن سطح توپوگرافی با دقت بالاتر کمک‌کننده خواهد بود. بدین منظور دقت الگوریتم وارون‌سازی متمرکز با مش‌های غیرساختاری برای یک مدل مصنوعی در وهله اول ارزیابی خواهد شد تا اهمیت حفظ همزمان لبه‌ها، برآورد عمق صحیح و توزیع بدنه مدل‌های وارون شبیه‌سازی و بازیابی شده بررسی شود. الگوریتم به نحوی طراحی شده است که قادر است با اعمال قیود فیزیکی (خودپذیری مغناطیسی یا اختلاف چگالی)‌، وزن‌دهی عمقی سلول‌های مش و اعمال یک نرم متمرکز کننده در سیستم مرکزی معادله خطی، نتیجه مدل‌سازی را در هر تکرار بهبود بخشد. شایان ذکر است از یک الگوریتم گرادیان مزدوج پیش شرطی برای حل کارآمد تابع بهینه‌سازی متشکل از یک نرم خطای عدم برازش داده و یک نرم پایدارکننده مدل استفاده می‌شود. در انتها داده‌های میدان پتانسیل مربوط به یک مطالعه موردی واقعی جهت اکتشاف آهن در امتداد دو پروفیل بررسی خواهد شد تا هندسه نهشته شواز در ایران را بررسی کند. وجود نهشته اکسیدآهن با حفاری اکتشافی تایید شد که نشان دهنده هماتیت کم عمق با ترکیبات جزئی مگنتیت است.

Inverse modeling of potential field geophysical data with unstructured mesh, Shavaz iron deposit, Yazd

A focused inversion algorithm is used in this research to implement a 2D modeling of potential field geophysical data (gravity and magnetic). An unstructured mesh is utilized through a Delaunay triangulation to discretize the model space. Such an approach will help to recover buried structures with complex-shaped geometry as well as to capture the topographic surface with higher accuracy. For this purpose, the accuracy of the focused inversion algorithm with an unstructured mesh for a synthetic model is evaluated to investigate the importance of preserving the edges, correct estimation of the depth and body distribution of the retrieved physical properties. Whereby the algorithm is designed in such a way to improve the modeling result in each iteration by applying physical constraints (magnetic susceptibility or density contrast), depth weighting of the mesh cells, and applying a focusing term to the central system of the linear equation. It is worth noting that a preconditioned conjugate gradient algorithm is used to efficiently solve the cost function consisting of a misfit and a model stabilizer norm. Finally, the potential field data from a real case study for iron exploration along two profiles will be examined to investigate the geometry of the Shavaz deposit in Iran. The presence of iron oxide deposits was confirmed by exploratory drilling, which indicates shallow hematite with minor magnetite compositions.