مدل‌سازی معکوس سه‌بعدی داده‌های مغناطیس‌سنجی و مقایسه آن با داده‎های حفاری در محدوده اکتشافی نگین، استان یزد

نوع مقاله : سایر مقالات

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد؛ مهندسی معدن گرایش اکتشاف؛ دانشکده‌ مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 شرکت مهندسین مشاور کاواک آرای نوین معدن

چکیده

کاهش تدریجی ذخایر معدنی سطحی و افزایش مداوم تقاضا برای مواد خام، به‌ویژه فلزات استراتژیک، سبب شده است که اکتشاف کانسارهای پنهان در نواحی فاقد رخنمون سطحی و پوشیده از رسوبات آبرفتی به یکی از چالش‌های اساسی در زمین‌شناسی اقتصادی و ژئوفیزیک اکتشافی تبدیل شود. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف تعیین هندسه، ابعاد و گسترش عمقی توده‌های کانساری مدفون در محدوده اکتشافی نگین واقع در استان یزد انجام شده است. بدین منظور، از داده‌های مغناطیس‌سنجی زمینی به‌عنوان یکی از کارآمدترین روش‌های میدان پتانسیل در شناسایی توده‌های فرومغناطیس استفاده گردید. پس از برداشت داده‌ها، پردازش‌های اولیه شامل تصحیح نوسانات روزانه، حذف میدان اصلی زمین با استفاده از مدل مرجع ژئومغناطیسی بین‌المللی (IGRF) و تولید نقشه میدان مغناطیسی باقی‌مانده در محیط نرم‌افزار Oasis Montaj انجام شد. به‌منظور بهبود تفسیر کیفی و کاهش اثر ماهیت دوقطبی میدان مغناطیسی، فیلترهای تخصصی نظیر برگردان به قطب، سیگنال تحلیلی، مشتق‌های قائم و افقی و ادامه به سمت بالا اعمال گردید. نتایج این پردازش‌ها بیانگر وجود آنومالی‌های مغناطیسی شاخص با روند غالب ساختاری مشخص در بخش مرکزی محدوده مورد مطالعه است. در گام بعد، جهت دستیابی به تصویری کمی از توزیع پذیرفتاری مغناطیسی در زیرسطح و کاهش عدم قطعیت ذاتی تفسیر داده‌های میدان پتانسیل، فرایند مدل‌سازی معکوس سه‌بعدی داده‌ها با بهره‌گیری از الگوریتم لی و اولدنبرگ در نرم‌افزار MAG3D اجرا شد. در این فرایند، با اعمال توابع وزن‌دهی عمقی، قیود همواری و استفاده از مدل مرجع زمین‌شناسی، توزیع بهینه پذیرفتاری مغناطیسی در فضای زیرسطحی برآورد گردید. نتایج حاصل از وارون‌سازی داده‌ها، حضور یک توده نفوذی با هندسه نیمه‌بیضوی و پذیرفتاری مغناطیسی بالا را در بخش مرکزی محدوده آشکار ساخت. بر اساس تحلیل کمی مدل سه‌بعدی به‌دست‌آمده، عمق تقریبی بخش فوقانی این توده در حدود ۶۰ متر برآورد شده است. تطابق مناسب نتایج مدل‌سازی معکوس با شواهد زمین‌شناسی و داده‌های حفاری اکتشافی موجود، کارایی بالای روش وارون‌سازی مقید سه‌بعدی را در شناسایی دقیق ساختارهای زیرسطحی و کاهش ریسک اکتشافی در نواحی پوشیده از رسوبات تأیید می‌نماید.

کلیدواژه‌ها


حیدریان‌شهری، م. (۱۳۸۵). مغناطیس‌سنجی اکتشافی. مشهد: انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.
خوجم‌لی، ا؛ نجاتی‌کلاته، ع؛ رهنما، ع (۱۴۰۱). مدلسازی وارون سه‌بعدی داده‌های گرانی و مغناطیس‌سنجی و مقایسه آن با داده‌های حفاری (مطالعه موردی، محدوده اکتشافی نگین–یزد). بیستمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران.
عامریان، ی.، اسکویی، ب.، و بمانی، س. (۱۳۹۱). کاربرد سیگنال تحلیلی و مشتقات میدان پتانسیل در تفسیر و پردازش داده‌های ژئوفیزیکی. مجله فیزیک زمین و فضا، ۳۸(۱)، ۱–۱۶.
نصری، س. (۱۳۹۸). مدل‌سازی وارون و تفسیر هم‌زمان سه‌بعدی داده‌های گرانی و مغناطیس‌سنجی در سنجش منطقه بزمان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
یوسفی، ب.، و اسکویی، ب. (۱۳۹۲). وارون‌سازی سه‌بعدی داده‌های مغناطیس‌سنجی زمینی با روش حصاربندی لگاریتمی؛ منطقه گزستان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران.
 
Clark, D. A. (1997). Magnetic petrophysics and magnetic petrology: Aids to geological interpretation of magnetic surveys. AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics, 17(2), 83–103.
Lelièvre, P. G., & Oldenburg, D. W. (2006). Magnetic forward modelling and inversion for high susceptibility. Geophysical Journal International, 166(1), 76–90.
Li, Y., & Oldenburg, D. W. (1996). 3-D inversion of magnetic data. Geophysics, 61(2), 394–408.
Li, Y., & Oldenburg, D. W. (1998). 3-D inversion of gravity data. Geophysics, 63(1), 109–119.
Menke, W. (1989). Geophysical Data Analysis: Discrete Inverse Theory. Academic Press.
Nabighian, M. N. (1972). The analytic signal of two-dimensional magnetic bodies with polygonal cross-section: Its properties and use for automated anomaly interpretation. Geophysics, 37(3), 507–517.
Phillips, J. D. (2002). Potential-field geophysical software for the PC, version 2.2. USGS Open-File Report 02-131.
Ramezani, J., & Tucker, R. D. (2003). The Saghand region, Central Iran: U–Pb geochronology, petrogenesis and implications for Gondwana tectonics. American Journal of Science, 303, 622–665.
Roest, W. R., Verhoef, J., & Pilkington, M. (1992). Magnetic interpretation using the 3-D analytic signal. Geophysics, 57(1), 116–125.
Stöcklin, J. (1968). Structural history and tectonics of Iran: A review. AAPG Bulletin, 52(7), 1229–1258.
Telford, W. M., Geldart, L. P., & Sheriff, R. E. (1990). Applied Geophysics (2nd ed.). Cambridge University Press.