| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,120 |
| تعداد مقالات | 76,522 |
| تعداد مشاهده مقاله | 152,936,419 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 115,087,441 |
مدلسازی وارون دادههای پلاریزاسیون القائی حوزه زمان با هدف تصویرسازی زونهای کانیزایی | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 4، دوره 51، شماره 3، آذر 1404، صفحه 571-592 اصل مقاله (2.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2025.401218.1007718 | ||
| نویسندگان | ||
| امیرحسین ضیاء؛ رضا قناتی* ؛ مهدی فلاح صفری | ||
| گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| اندازهگیریهای پلاریزاسیون القایی در حوزه زمان، اطلاعات ارزشمندی درباره میزان قطبش لایههای زیرسطحی فراهم میکنند. هدف اصلی این اندازهگیریها، تعیین توزیع ویژگیهای الکتریکی درون زمین است. این ویژگیها را میتوان با بهرهگیری از مدلسازی ریاضی، بهویژه با استفاده از معادله پواسون و در نظر گرفتن شرایط مرزی مناسب، توصیف کرد. در فرایند مدلسازی پیشرو برای محیطی با هندسه دوبعدی و توزیع دلخواهی از رسانندگی الکتریکی، نخست معادله دیفرانسیل جزئی با استفاده از روش تفاضل محدود حل میشود. سپس با بهرهگیری از روابط بین رسانندگی و شارژپذیری، پاسخهای پلاریزاسیون القایی ظاهری محاسبه میشود. مسائل وارونسازی در پلاریزاسیون القایی و مقاومتویژه ظاهری الکتریکی معمولاً غیرخطی هستند و حل آنها نیازمند پیادهسازی یک فرایند دو مرحلهای است. در مرحله نخست، با استفاده از توزیع پتانسیلهای الکتریکی اندازهگیری شده، رسانندگی ذاتی تخمین زده میشود. در مرحله دوم، با استفاده از توزیع رسانندگی مرحله قبل و با بهرهگیری از پاسخهای پلاریزاسیون القایی و روشهای عددی مناسب، توزیع شارژپذیری در محیط زیرسطحی استخراج شود؛ بهگونهای که مدل نهایی تطابق قابلقبولی با دادههای مشاهدهشده داشته باشد. در این مطالعه، وارونسازی غیرخطی با استفاده از چارچوب الگوریتم اُکام و با بهکارگیری ماتریس حساسیت مبتنیبر مشتقات جزئی پاسخهای شبیهسازیشده نسبت به پارامترهای مدل، پیادهسازی شده است. بهمنظور ارزیابی الگوریتم وارونسازی، دو مجموعه داده مصنوعی و یک مجموعه اندازهگیریهای صحرایی مربوط به محدوده بورزمین مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج عددی نشان میدهد که الگوریتم ارائهشده امکان برآورد مناسبی از مدلهای مصنوعی دارد، هرچند که با افزایش پیچیدگی مدل پلاریزاسیون القایی، عدمقطعیت در تعیین دقیق توزیع کمیت شارژپذیری افزایش مییابد. همچنین مدلسازی دادههای صحرایی نشاندهنده وجود ناهنجاریهای شارژپذیری در پروفیلهای مختلف منطقه است که با توجه به لیتولوژی منطقه، امکان وجود زون کانیزایی در محدوده موردمطالعه وجود دارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پلاریزاسیون القایی در حوزه زمان؛ مدلسازی پیشرو؛ وارونسازی؛ رسانندگی؛ شارژپذیری؛ تفاضل محدود | ||
| مراجع | ||
|
Bertin, J., Loeb, J., Van Nostrand, R.G. & Saxov, S. (1976). Experimental and theoretical aspects of induced polarization. Vol. 1, 250. Binley, A. & Slater, L. (2020). Resistivity and induced polarization: Theory and applications to the near-surface earth. Cambridge: Cambridge University Press. Board, M. & Ohman, J. (1996). Approximate inversion of induced polarization data. Geophysics, 61(6), 1342–1350. Carolus,C., Schmutz, M., Camerlynck, C., & Florsch, N. (2013). A new 2D/3D inversion software for time-domain induced polarization data. In Proceedings of the 5th International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR), 1-5. Casotti, C., Revil, A., Johnson, T., Ménard, G., Su, Z., Qiang, S., Ghorbani, A., Duvillard, P.-A., Martin, G., Abdelfattah, M., Nicaise, J. B., Houtteville, T. & Côme, J. M. (2025). Induced polarization applied to landslides. Part 2: anatomy and water content tomography of a mudflow. Geophysical Journal International, 242(2), 1-25. Dey, A. & Morrison, H.F. (1979). Resistivity modelling for arbitrarily shaped two-dimensional structures. Geophysical Prospecting, 27(1), 106–136. Fink, J.B., McAlister, E.O., Sternberg, B.K., Wieduwilt, W.G. & Ward, S.H. (1990). Induced polarization applications and case histories. Ghanati, R., Azadi, Y. & Fakhimi, R. (2020). RESIP2DMODE: A MATLAB-based 2D resistivity and induced polarization forward modeling software. Iranian Journal of Geophysics, 13(4), 60–78. Khabaz, Z. T., Ghanati, R. & Bérubé, C. L. (2024). Uncertainty quantification in electrical resistivity tomography inversion: Hybridizing block-wise bootstrapping with geostatistics. Geophysical Journal International, 239(3), 1576–1596. Li, Y. & Oldenburg, D.W. (1996). 3-D inversion of induced polarization data. Geophysics, 61(6), 1328–1341. Liu, Y., Heinson, G., Kay, B., Boren, G., Carter, S., Olivier, G., Jones, T., Abel, R., Vella, L., McAllister, L. (2024). Natural source-field induced polarisation exploration of an iron-oxide copper-gold (IOCG) deposit under thick cover. Exploration Geophysics, 55(6), 657–666. Mufti, I.R. (1976). Finite-difference resistivity modeling for arbitrarily shaped two-dimensional structures. Geophysics, 41(1), 62–78. Ohta, Y., Goto, T., Koike, K., Lin, W., Tadai, O., Kasaya, T., Kanamatsu, T. & Machiyama, H. (2024). Correlation between induced polarization and sulfide content of rock samples obtained from seafloor hydrothermal mounds in the Okinawa Trough, Japan. Earth, Planets and Space, 76, 54. Oldenburg, D.W. & Li, Y. (1994). Inversion of induced polarization data. Geophysics, 59(9), 1327–1341. Pelton, W.H., Rijo, L. & Swift, C.M. (1978). Inversion of two-dimensional resistivity and induced-polarization data. Pourhashemi, S., Ghanati, R., AliHeidari, A. (2024). 'Time-domain induced polarization tomography inversion', International Journal of Mining and Geo-Engineering, 58(2), 153-160. Rodi, W. & Mackie, R.L. (2001). Nonlinear conjugate gradients algorithm for 2D magnetotelluric inversion. Geophysics, 66(1), 174–187. Roudsari, M. S., Ghanati, R. & Bérubé, C. L. (2024). Spectral induced polarization tomography inversion: Hybridizing homotopic continuation with Bayesian inversion. Geophysics, 89(4), 1–63. Sasaki, Y. (1994). 3-D resistivity inversion using the finite-element method. Geophysics, 59(11), 1839–1848. Seigel, H.O. (1959). Mathematical formulation and type curves for induced polarization. Geophysics, 24(3), 547–565. Smith, J.T. (1996). Conservative modeling of 3-D electromagnetic fields, Part II: Biconjugate gradient solution and an accelerator. Geophysics, 61(5), 1319–1324. Sumner, J.S. (1976). Principles of induced polarization for geophysical exploration. Amsterdam: Elsevier. Su, Z., Revil, A., Ghorbani, A., Zhang, X., Zhao, X. & Richard, J. (2024). Combining electrical resistivity, induced polarization, and self-potential for a better detection of ore bodies. Minerals, 14, 12. Telford, W.M., Geldart, L.P. & Sheriff, R.E. (1990). Applied Geophysics. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press. Verma, V.K., Singh, S. & Singh, A. (2024). Extraction of high chargeability distribution using joint inversion of direct current resistivity and time domain induced polarization data: A development and test results on uranium bearing target rock. Pure and Applied Geophysics, 181, 953–976. Yu, H., Kim, B. & Nam, M.J. (2024). Inversion of the decay curves of time-domain induced-polarization survey data with consideration of hybrid time constraints. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 62, 1–9. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 294 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 184 |
||