The use of Li-Oldenburg and smoothness constrained methods for inversion of IP and resistivity data in order to identify a polymetal deposit in Oshvand area

Authors

Abstract

This paper presents the results of inverse modeling of induced polarization (IP) and resistivity data, acquired from Oshvand polymetal deposit area, using the Li-Oldenburg and Smoothness constrained algorithms. Oshvand deposit is located in northeast of Nahavand City in-Hamedan Province of Iran. To demonstrate the effectiveness of these algorithms, we have applied them on both synthetic and real data. In the synthetic case, good agreement is seen between the synthetic model and the estimated model, which is extracted from the inversion procedure. The inversion results of the real data example show good agreement between the results and geological evidences. It is also shown that two-dimensional (2D) inverse modeling of IP and resistivity data provide invaluable information about the subsurface resistivity and chargeability distributions.

Keywords


اسکویی، ب.، دریجانی، م.، (1391)، مدل‌سازی و برگردان دوبعدی داده‌های مغناطیسی منطقه شهمیرزاد استان سمنان به‌منظور تعیین عمق و شکل کانسارهای آهن. مجله فیزیک زمین و فضا، جلد6، شماره3 صفحه 72-82.
زارع، م.، بیرانوند، ا.، علوی، ح.، 1393، مدل‌سازی به روش هموار جهت پردازش داده‌های IP/Res، کنفرانس ملی علوم زمین.
جعفری، ف.، 1390 ، طرح اکتشاف کانسار پلی متال در منطقه عشوند نهاوند استان همدان، گزارش سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
حسینی دوست، ج.، مهدوی، م.، علوی، م.، 1370، نقشه زمین‌شناسی  1:100000 نهاوند، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
علیزاده، م.، فتحیانپور، ن.، 1389، ارائه الگوریتم اصلاح‌شده مدل‌سازی معکوس سه‌بعدی به روش شبه نیوتنی جهت داده‌های مقاومت سنجی، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران (1389)،  موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
مجیدی، ب.، عمیدی، س.م.، 1355، شرح نقشه زمین‌شناسی چهارگوش همدان گزارش داخلی سازمان زمین‌شناسی کشور.
مرادزاده، ع.، عرب امیری، ع.، 1383، مدل‌سازی وارون پارامتری داده‌های پلاریزاسیون القایی و مقاومت ویژه اندیس معدنی پاینده، مجموعه مقالات هشتمین همایش انجمن زمین‌شناسی ایران، دانشگاه صنعتی شاهرود.
موحدی، م.، 1389، گزارش زمین‌شناسی منطقه نهاوند در برگه 1:100000 ، سازمان زمین-شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
میرزانژاد، ی.، حفیظی، م. ک.، یوسفی، پ.، 1389، اکتشاف مس به روش IP و مقاومت ویژه در منطقه قلعه ریگی، استان کرمان، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران (1389)،  موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
محمدی ویژه، م.، جمالی، ف.، عرب امیری، ع.، کامکار روحانی، ا.، (1392)، مدل‌سازی و تفسیر داده‌های قطبش‎القایی و مقاومت‎ویژه الکتریکی به‌منظور اکتشاف ذخایر پلی متال در منطقه کبودان. مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی مهندسی اکتشاف منابع زیرزمینی، 19 و 20 آذرماه 1392.
نوروزی، غ.، غلامی، س.، 1384، تحلیل و مدل‌سازی داده‌های ژئوفیزیکی (RS, IP, M) در محل اندیس معدنی مس سوناجیل، نشریه دانشگاه تهران 2 (39).
ولیزاده، م.و.، 1353، تعیین سن مجموعه نفوذی همدان با روش پتاسیم- آرگون، پردیس علوم، دانشکده زمین‌شناسی، دانشگاه تهران، ایران.
 
Alavi, M., and Mahdavi, M.A., 1994, Stratigraphy and structures of the Nahavand region in western Iran, and their implications for the Zagros tectonics. Geological Magazine, 131, 43-47.
Alilou, s., Norouzi, Gh.H, Doulati, F., and Abedi, M., 2014, Application of magnetometery, electrical resistivity and induced polarization for exploration of polymetal deposits, a case study: Halab Dandi, Zanjan, Iran.
Bauman, P., 2005, 2-D resistivity surveying for hydrocarbons- a primer. CSEG Recorder April 2005, pp. 25-33.
Chambers, J.e., Loke, M.H., Ogilvy, R.D., Meldrum, P.I., 2003, Non- invasive monitoring of DnaPL migration through a saturated porous medium using electrical impedance tomography. Journal of contaminant Hydrology 68 (1-2), 1-22.
Chambers, J.C., Kuras, O., Meldrum, P.I., Ogilvy, R.D., Hollands, J., 2006, Electrical resistivity tomography applied to geologic, hydrogeologic, and engineering investigations at a former waste-disposal site. Geophysics 71 (6), B231-B239.
Dey, A., Morrison, H.F., 1979, Resistivity modeling for arbitrarily shaped three dimensional structure. Geophysics, 44 (4), pp. 753-780.
Daily, W., Owen, E., 1991, Cross- borehole resistivity tomography. Geophysics 56 (8), 1228-1235.
Dahlin, T., 2001, The development of DC resistivity imaging techniques. Computers and Geosciences 27 (9), 1019-1029.
Fedi, Maurizio, and Antonio Rapolla. 1999, 3-D inversion of gravity and magnetic data with depth resolution, Geophysics, 64, 452-60.
Griffiths, D.H., Barker, R.D., 1994, Electrical imaging in archaeology. Journal of Archaeological science 21 (2), 153-158.
Loke, M.H., Lane Jr., J.W., 2004, Inversion of data from electrical resistivity imaging survey in water-covered areas. Exploration Geophysics 35 (4), 266-271.
Linderholm, P., Marescot, L., Loke, M.H., Renaud, P., 2008, Cell culture imaging using micro impedance tomography. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 55 (1), 138-146.
Legault, J.M., Carriere, D., Petrie, L., 2008, Synthetic model testing and distributed acquisition dc resistivity results over an unconformity uranium target from the Athabasca Basin, northern Saskatchewan. The Leading Edge 27 (1), 46-51.
Milsom, J., 2003, Field Geophysics, Vol3, John Wiley& Sons Ltd, UK, pp 232.
Oldenburg, D.W., and Li, Y., 1994, Inversion of induced polarization data, Geophysics, 59, 1327–1341.
Page, L.M., 1968. Use of the electrical resistivity method for investigating geologic and hydrogeologic conditions in Santa Clara County, CA. Ground Water 6 (5), 31-40.
Phillips, N.D., 2002, Geophysical inversion in an integrated exploration program: Examples from the San Nicolas deposit.
Rucker, D., loke, M.H., Levitt, M.T., Noonan, G.E., 2010, Electrical resistivity characterization of an industrial site using long electrodes. Geophysics 75 (4), WA95-WA104.
Rucker, D.F., Noonan, G., Greenwood, W.J., 2011, Electrical resistivity in support of geological mapping along the Panama Canal. Engineering Geology 117 (1-2), 121-133.
Reynolds, J.M., 2011, An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, 2nd edition. John Wiley & Sons, England.
Storz, H., Storz, W., Jacobs, F., 2000, Electrical resistivity tomography to investigate geological structures of the Earth's upper crust. Geophysical Prospecting 48 (3), 455-471.
Stocco, S., Godio, A., and Sambuelli, L., 2009, Modelling and compact inversion of magnetic data: A Matlab code, computers & Geosciences, 35, 2111-2118.
Samuel, R.M., Richard, S., Robert, B., 2016, Ground resistivity method and DCIP2D forward and inversion modelling to identify alteration at the Midwest uranium deposit, northern Saskatchewan, Canada. Exploration Geophysics.
Telford, W., Geldart, L., & sheriff, R. 1990, Applied Geophysics, New York: Cambridge University Press, 744.
Tsokas, G.N., Tsourlos, P.I., Vargemezis, G., Novack, M., 2008, Non-destructive electrical resistivity tomography for indoor investigation: the case of Kapnikarea church in Athens. Archaeological Propection 15 (1), 47-61.
White, R.M.S., Collins, S., Denna, R., Hee, R., Brown, P., 2001, A new survey design for 3D IP modelling at Copper hill. Exploration Geophysics 32 (4), 152-155.
Wilson, S.R., Ingham, M., McConchie, J.A., 2006. The applicability of earth resistivity methods for saline interface definition. Journal of Hydrology 316 (1-4), 301-312.
Williams, N.C., 2008, Geologically-constrained UBC–GIF gravity and magnetic inversions with examples from the Agnew-Wiluna greenstone belt, Western Australia (Doctoral dissertation, University of British Columbia).