مدلسازي دوبعدي دادههاي مگنتوتلوريك سبلان با استفاده از روشهاي كمينه مربعات مقيد هموار و گراديان مزدوج غيرخطي

2-D Modeling of Sabalan Magnetotelluric Data using Nonlinear Conjugate Gradient and Smoothness-Constrained Least Square Methods

هدف اصلي اين مطالعه بررسي ساختارهاي زيرسطحي شمال غرب منطقه سبلان با استفاده از وارونسازي دوبعدي دادههاي مگنتوتلوريك به روشهاي كمينه مربعات مقيد هموار و گراديان مزدوج غيرخطي است. براي رسيدن به هدف، 8 ايستگاه مگنتوتلوريك در طول يك پروفيل در شمال غرب منطقه سبلان انتخاب شدند. تحليل ابعادي صورت گرفته توسط كد والديم و نمودارهاي قطبي تانسور امپدانس نشان دادند كه ساختارهاي زيرسطحي ايستگاههاي انتخاب شده، در عمقهاي كم يك بعدي يا دوبعدي و در عمقهاي مياني و عميق عموماً سه بعدي هستند. كد والديم، تيپر و بردارهاي القايي براي تعيين امتداد ساختار ژيوالكتريكي بكار رفتند و امتداد ساختار در راستاي شمال شرقي-جنوب غربي تشخيص داده شد. از روش ميانگينگيري فضايي براي حذف انحرافات گالوانيكي استفاده شد. بعد از تنظيم پارامترهاي مدلسازي و مشبندي مناسب، وارونسازي دوبعدي دادهها انجام شد. مدلهاي دوبعدي به دست آمده به خوبي ساختارهاي زمينگرمايي شامل سنگپوش، مخزن و منبع داغ را نشان دادند. علاوه بر اين تطابق خوبي بين اين مدلها و پژوهشهاي گذشته در منطقه وجود دارد.

The main objective of this research work is to investigate the subsurface structures in Sabalan geothermal field using two-dimensional (2-D) nonlinear conjugate gradient and smoothness-constrained least square inversion methods of magnetotelluric (MT) data. To achieve the goal, 8 MT sites in the Sabalan area have been selected along one profile. Dimensionality analysis using the WALDIM code and impedance polar diagrams indicated that the subsurface structures of the selected sites are One-dimensional (1-D) or 2-D at shallow depths, whereas they are mainly three-dimensional (3-D) at middle and lower depths. Tipper and induction arrows have been used to determine the geoelectrical strike. As a result, NE-SW direction has been identified as the major strike direction of subsurface structures in the area. Spatial averaging method has also been used to remove the galvanic distortions. After setting up the modeling parameters and appropriate mesh design, 2-D inversion of the MT data has been performed using nonlinear conjugate gradient and smoothness-constrained least square methods. The obtained 2-D models have illustrated very well the geothermal structures including cap rock, reservoir and the heat source. Moreover, there is a close correspondence between these models and past investigations in the area.