وارون‌سازی داده‌های گرانی‌سنجی دوبعدی با روش متعادل‌سازی قید فعال و الگوریتم لنکزوس: مطالعه موردی معدن سنگ‌آهن اسفندار

نوع مقاله : سایر مقالات

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده معدن نفت و ژئوفیزیک

2 دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک

3 دانشکده مهندسی ملایر

4 دانشکده معدن نفت و ژئوفیزیک

چکیده

روش‌های ژئوفیزیک با ارائه اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم از ویژگی‌های زیرسطحی، ابزارهای حیاتی برای شناسایی و استنباط وجود ذخایر معدنی و ساختارهای زمین‌شناسی زیرسطحی به شمار می‌آیند. این اندازه‌گیری‌ها اطلاعات ارزشمندی درباره توزیع چگالی و خواص فیزیکی لایه‌های زمین فراهم می‌کنند، اما ماهیت غیرمستقیم آن‌ها، تفسیر دقیق داده‌ها را دشوار می‌سازد. برای استخراج مدل‌های زیرسطحی از این داده‌ها، استفاده از روش‌های وارون‌سازی ضروری است. در این میان، وارون‌سازی داده‌های گرانی نقش کلیدی دارد، زیرا امکان تخمین توزیع چگالی ناشناخته در زیرسطح زمین را از طریق داده‌های اندازه‌گیری شده در سطح فراهم می‌آورد.

مشکل اصلی در این فرآیند، عدم یکتایی پاسخ‌ها و بدحالت بودن مسئله است. وارون‌سازی خطی داده‌های گرانی‌سنجی معمولاً کم‌تعیین‌شده است و حساسیت بالایی نسبت به خطاها و نویز داده‌ها دارد. برای حل این مشکل، استفاده از تکنیک‌های منظم‌سازی ضروری است. در این پژوهش، از روش متعادل‌سازی قید فعال (ACB) برای تعیین مقدار بهینه پارامتر منظم‌سازی استفاده شده است تا وارون‌سازی دوبعدی داده‌ها پایدار و دقیق انجام گیرد. وارون‌سازی با بهره‌گیری از روش دوقطبی‌سازی لنکزوس (LSQR Lanczos bidiagonalization) صورت گرفته و الگوریتمی توسعه یافته است که قادر به محاسبه خودکار پارامتر منظم‌سازی بهینه می‌باشد.

برای ارزیابی عملکرد و اعتبارسنجی الگوریتم، ابتدا داده‌های گرانی‌سنجی تولید شده توسط یک مدل مصنوعی تحلیل شد و سپس الگوریتم بر روی داده‌های واقعی معدن سنگ‌آهن اسفندار در استان یزد اعمال گردید. نتایج به‌دست آمده نشان‌دهنده توانایی الگوریتم در تولید مدل‌های زیرسطحی دقیق، پایدار و واقع‌گرایانه بود. این مطالعه تأکید می‌کند که روش ACB می‌تواند به‌عنوان یک ابزار مؤثر در وارون‌سازی داده‌های ژئوفیزیکی، مطالعات زمین‌شناسی و اکتشاف منابع معدنی مورد استفاده قرار گیرد و به بهبود دقت و قابلیت اعتماد نتایج کمک کند.

کلیدواژه‌ها