فهرست مطالب
نشریه پژوهش های ژئوفیزیک کاربردی
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 16، زمستان 1400)
- تاریخ انتشار: 1401/04/30
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 317-332
روش های ژیوفیزیکی از جمله روش های مناسبی هستند؛ که در پی جویی و اکتشاف ذخایر معدنی کاربرد وسیعی دارند. استفاده از دو یا چند روش اکتشافی در کنار یکدیگر و ترکیب آن ها با اطلاعات دیگری همچون زمین شناسی، می تواند احتمال کشف و امکان دستیابی به مناطق امیدبخش را افزایش دهد. با توجه به شواهد کانی زایی فلزی و سولفیدی در منطقه مورد مطالعه (پیرمردان از توابع دهستان ترود، شهرستان شاهرود)، استفاده از روش های مغناطیس هوابرد، قطبش القایی (IP) و مقاومت ویژه الکتریکی (Res) به منظور پی جویی و اکتشاف کانی سازهای احتمالی و انجام مطالعات زمین شناسی از اهمیت بالایی برخوردار است. جایگاه و ارتباط فضایی ذخایر با خطواره ها از دیرباز مورد توجه زمین شناسان قرار گرفته است. در این مقاله از داده های ژیومغناطیس هوابرد و اطلاعات زمین شناسی برای تشخیص و تفکیک روندهای عمومی ساختارها، خطواره ها و گسل های بزرگ با بهره گیری از فیلتر کجی(Tilt)، استفاده شده است. با پردازش و تفسیر داده های مغناطیس هوابرد منطقه به بررسی ساختارهای موجود در منطقه پرداخته شده است. همچنین با توجه به شواهد زمین شناسی موجود در منطقه برداشت داده های قطبش القایی و مقاومت ویژه -الکتریکی به صورت یک آرایش مستطیلی به منظور پی جویی اولیه محدوده های بی هنجار و دو پروفیل با آرایش دوقطبی- دوقطبی به منظور بررسی های جانبی و گسترش عمقی این بی هنجاری ها طراحی و انجام شده است. پردازش داده های مغناطیس هوابرد با استفاده از نرم افزار Oasis Montaj و همچنین پردازش و مدل سازی داده های قطبش القایی و مقاومت ویژه الکتریکی با استفاده از نرم افزار RES2DINV انجام شده است. نتایج نهایی از تفسیر داده های ژیوفیزیکی تایید کننده ارتباط بین خطواره های مغناطیسی با احتمال وجود ذخایر پنهان مس در محدوده مورد مطالعه می باشد. بررسی های انجام شده در این منطقه در نهایت منجر به ارایه ی 5 نقطه پیشنهادی برای حفاری شده است.
کلیدواژگان: مغناطیس هوابرد، قطبش القایی (IP)، مقاومت ویژه الکتریکی، کانی سازی مس، ترود -
صفحات 333-348
موضوع مدل سازی معکوس منحنی پاشندگی امواج سطحی مهم ترین و پیچیده ترین فرایند مطالعه ساختار سرعتی زمین به وسیله ارتعاشات محیطی است. عوامل متعددی باعث می شوند که پاسخ منحصربه فردی برای این مسایل وجود نداشته باشد. در این میان داشتن اطلاعات قبلی با هدف کاهش پاسخ های محتمل، مفید خواهد بود. در اغلب اوقات این اطلاعات در دسترس نیست و یا تنها بازه مشخصی از ساختار سرعتی را شامل می شود. بنابراین تعیین بهترین پارامترهای مدل اولیه برای شروع عملیات معکوس سازی که حداقل موارد لازم برای توصیف لایه می باشند یکی از عوامل تاثیرگذار در رسیدن به پاسخ مطمین و قابل اعتماد است. در این مقاله، تلاش برای ایجاد یک چارچوب نظام مند برای تعیین این مدل ها به کمک پژوهش های قبلی در این زمینه مورد بررسی قرار خواهد گرفت و بهترین استراتژی و راهبرد برای انتخاب پارامترهای اولیه مدل، بدون داشتن هیچ گونه اطلاعات اضافی معرفی خواهد شد. در ادامه با مطالعه موردی بر روی دوساختگاه یکی در غرب (پارک پردیسان) و دیگری شرق (استادیوم تختی) شهر تهران ، میزان تفاوت ناشی از انتخاب صحیح این مدل ها بصورت کمی و کیفی بررسی می شود. نتایج حاصل از این مقاله تاثیر انتخاب پارامترهای مدل اولیه بر نتایج، تاثیر اطلاعات اضافی و اهمیت چگونگی حل مساله معکوس منحنی های پاشندگی امواج سطحی را به خوبی نشان می دهد. استفاده از این رهیافت در مدل سازی معکوس منحنی پاشندگی برای تولید مدل ساختار سرعت موج برشی در مناطق با توپوگرافی نسبتا شدید همراه با آبرفت های عمیق، دست یابی به مدل نهایی قابل اعتماد را سریعتر فراهم می نماید.
کلیدواژگان: منحنی پاشش امواج سطحی، مدل سازی معکوس، آبرفت تهران، پروفیل سرعت موج برشی -
صفحات 349-359
در تاریخ 21 آبان 1396 زمین لرزه ای با بزرگای 3/7 در منطقه کرمانشاه (واقع در زون زاگرس) به وقوع پیوست. برای برآورد پارامترهای چشمه و نحوه انتشار گسیختگی این زمین لرزه، شتابنگاشت های حاصل از این زمین لرزه با استفاده از روش شبیه سازی تابع تجربی گرین در بازه فرکانسی 5/0 تا 10 هرتز شبیه سازی شدند. در این مطالعه با استفاده از رویداد های کوچک (پس لرزه ها) سناریوی زلزله کرمانشاه (کرمانشاه) با استفاده از تابع تجربی گرین (EGF) تخمین زده شد. به منظور شبیه سازی زلزله کرمانشاه، هفت رکورد از شتابنگاشت های ثبت شده توسط شبکه شتابنگاری زلزله ایران (ISMN) مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی (BHRC) که دارای سیگنال به نوفه بالا بودند پردازش شدند. در مقایسه با سایر مطالعات انجام شده، در این مطالعه تاثیر تمام پارامتر های دخیل در مدل سازی بررسی شده و در نهایت بهترین پارامترها (بر اساس کمترین خطای misfit) برای شبیه سازی انتخاب شد. سپس مدل سازی بر اساس این پارامتر ها انجام گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی، همخوانی بسیار خوبی با رکوردهای واقعی دارند.در این مطالعه، گسل مسبب زمین لرزه به 7 زیرگسل در راستای امتداد و 7 زیرگسل در راستای شیب تقسیم بندی شده و ابعاد اسپریتی(asperity) برابر با 5/10*21 بدست آمد. نقطه شروع گسیختگی (rupture) در ناحیه غرب منطقه تولید کننده حرکت نیرومند بدست آمده است. مختصات نقطه شروع گسیختگی نشان می دهد که انتشار گسیختگی روی صفحه گسل به صورت یک طرفه از غرب به سمت شرق بوده است. سازوکار کانونی بدست آمده یک گسل تراستی با یک مولفه شیب لغز در عمق کم پوسته است. راستا، شیب و ریک صفحه گسل به ترتیب 118، 97 و 78 درجه برآورد شده است.
کلیدواژگان: شبیه سازی زمین لرزه، زمین لرزه سر پل ذهاب، تابع تجربی گرین، پارامترهای چشمه -
صفحات 361-379
داده های برداشت شده رادار نفوذی به زمین (GPR) همانند سایر روش های ژیوفیزیکی همواره شامل انرژی های ناخواسته یا نوفه هستند. تضعیف نوفه یکی از مراحل مهم در پردازش داده ها پیش از تفسیر است. روش های گوناگونی برای تضعیف نوفه های گاوسی و غیرگاوسی ارایه شده است که هرکدام محدودیت ها و برتری های مربوط به خود را دارند. در این پژوهش روش های تجزیه زمان - فرکانس در پیاده سازی الگوریتمی بهینه در تضعیف نوفه های گاوسی و غیرگاوسی توسط حوزه موجک مختلط (DTCWT) و فیلتر حوزه زمان ساویتزکی گولای (SG)، بر روی داده های روش GPR بررسی شده است. نتایج حاصل از داده-های مصنوعی در حضور نوفه گاوسی، حاکی از برتری روش های آستانه گذاری نرم و گاروت غیرمنفی در حوزه موجک مختلط نسبت به روش SG است. با این وجود انطباق طیف فرکانسی روش های آستانه گیری، حاکی ازدست رفتن سیگنال در بازه فرکانسی میانه دارد؛ به عبارتی با تضعیف نوفه، سیگنال نیز از دست می رود؛ بنابراین از منظر حفظ سیگنال، روش SG کارآمدتر است. به-منظور بررسی بیشتر، فیلتر SG با همان پارامترهای حوزه موجک در حضور نوفه گاوسی و غیر گاوسی بر روی داده های مصنوعی و حقیقی اعمال گردید. الگوریتم طراحی شده در حوزه موجک نتایج قابل اعتمادتری را در ارتباط با قدرت حفظ سیگنال و تضعیف نوفه ارایه داده است. باتوجه به اینکه نوفه های تصادفی در داده های GPR از توزیع گاوسی تبعیت نمی کنند. الگوریتم مطرح شده می تواند یک روش قابل اتکا در تضعیف نوفه در داده های روش مذکور باشد. روش پیاده شده ساویتزکی - گولای در حوزه موجک نتایج بسیار قابل قبولی را در داده های مصنوعی و حقیقی ارایه داده است. در این روش، علاوه بر قدرت حفظ سیگنال در ارتباط با این نوع خاص از نوفه، نتایج تضعیف نوفه کاملا قابل مقایسه با روش های آستانه گیری است.
کلیدواژگان: روش رادار نفوذی به زمین، حوزه موجک مختلط، فیلتر ساویتزکی گولای، تضعیف نوفه، حفظ سیگنال -
صفحات 381-399
فرآیندهای پیچیده رسوبی و دیاژنتیکی در سنگ های کربناته منجر به تنوع زیادی در انواع منافذ می شود. بررسی توزیع انواع منافذ به عنوان یکی از عوامل اصلی کنترل کننده توزیع سیال در مخازن کربناته ضروری است. در این مقاله، توزیع انواع منافذ سازند کربناته فهلیان در سه چاه واقع در بخش های غربی، مرکزی و شرقی در یکی از میادین دشت آبادان بر اساس وارون سازی انواع منافذ با استفاده از مدل سازی فیزیک سنگی به طور کمی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل سازی، با در نظر گرفتن اثر شکل منافذ در تخمین مدول موثر، از تیوری محیط موثر دیفرانسیلی در محاسبه مشخصه هندسی منافذ)نسبت ابعادی منافذ مختلف و درصد نسبی آن ها) استفاده شده است. بدین منظور، در ابتدا نسبت ابعادی منافذ و درصد نسبی آن ها با استفاده از الگوریتم وارون سازی انواع منافذ تخمین زده شده است. در ادامه، از نتایج حاصل در مدل سازی فیزیک سنگی استفاده شده و سرعت موج تراکمی در سه چاه برآورد شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در سازند کربناته فهلیان تنوع سنگ شناسی، رخساره ای و دیاژنزی موجب شده است تا توزیع انواع منفذی در راستای جانبی (در امتداد چاه های مورد مطالعه) و قایم (در امتداد هر چاه) بسیار متنوع باشد. به طور کلی دو نوع منافذ مرجع (بین-دانه ای و بین-کریستالی) و منافذ با سفتی بالا (قالبی و حفره ای) به عنوان منافذ اصلی سازند کربناته فهلیان شناسایی شده که توسط نگاره Formation micro imagerو اطلاعات مغزه نیز تایید شده اند. همچنین، فهلیان پایینی (بخش مخزنی سازند فهلیان) در چاه واقع در بخش غربی میدان، دارای توزیع متفاوتی از انواع منافذ در مقایسه با چاه واقع در در بخش مرکزی و چاه واقع در بخش شرقی است. به طور کلی میزان منافذ با سفتی بالا در لایه 3 در چاه واقع در بخش غربی میدان به سمت چاه واقع در بخش شرقی کاهش یافته است.
کلیدواژگان: سنگ های مخزنی کربناته، مدل سازی فیزیک سنگی، انواع منافذ، سرعت امواج تراکمی و برشی -
صفحات 401-412
تعیین مرز و گوشه بی هنجاری های گرانی و مغناطیسی (میدان پتانسیل) در مراحل تفسیر ساختارهای زمین شناسی و تکتونیکی از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است. در این مقاله، توانایی فیلترهای متفاوت تعیین گوشه، مانند گرادیان افقی کل، سیگنال تحلیلی یا گرادیان کل، زاویه تیلت، مشتق افقی کل زاویه تیلت، نقشه تتا، مشتق کل افقی نرمال سازی شده و زاویه تیلت گرادیان افقی کل به منظور تعیین مرز بی هنجاری های گرانی مصنوعی با نوفه و بدون نوفه و میدانی مقایسه و بررسی شده است. همچنین در این پژوهش یک فیلتر دیگر بر اساس تابع لجستیک (تابع سیگمویید) و فیلتر گرادیان افقی کل معرفی گردیده است. به منظور بررسی توانایی و کیفیت فیلتر لجستیک گرادیان افقی کل در تعیین مرز بی هنجاری های گرانی، ابتدا روش بر روی داده های مصنوعی گرانی با منشورهای دارای عمق ها و چگالی های یکسان و متفاوت اعمال و پس از تایید توانایی فیلتر، داده های گرانی مربوط به تاقدیس چارک در استان هرمزگان (جنوب ایران) مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، می توان نتیجه گرفت که این فیلتر از کیفیت بالاتری نسبت به سایر فیلترهای تعیین مرز برخوردار بوده و نتایج به دست آمده نیز از انطباق خوبی با داده های زمین شناسی برخوردار است. از اینرو از این با اطمینان می توان از فیلتر لجستیک گرادیان افقی کل در تفسیر کیفی آنومالی های گرانی استفاده کرد. مدل مصنوعی گرانی، نقشه ها و الگوریتم فیلتر های مورد استفاده، در محیط برنامه MATLAB آماده شده است.
کلیدواژگان: بی هنجاری گرانی، فیلتر لجستیک گرادیان افقی کل، فیلترهای تعیین گوشه، تاقدیس چارک
-
Pages 317-332
Geophysical methods are suitable methods for prospecting and exploration of mineral deposits. Using two or more exploratory methods together and combining them with other information such as geological studies can increase the probability of discovering and reaching promising areas. According to the evidence of metallic and sulfide mineralization in the study area (the exploratory area of Pirmardan), the use of magnetic, induced polarization (IP) and electrical resistivity (Res) for prospecting and exploration of the mineralization in the area is of great importance. The position and the spatial relationship between mineralization and lineaments have long been considered by geologists. Airborne magnetic data and geological information are used to diagnose and distinguish the general trends of structures, lineaments, and large faults using tilt filter on magnetic data. By processing and interpretation of the airborne magnetic data of the region, the existing structures in the region have been investigated. Moreover, considering the available geological information in the region, the induced polarization and the electrical resistivity data have been acquired using the rectangle arrangement to detect the subsurface anomalies and also using the dipole-dipole arrangement along two survey lines to obtain the lateral and depth extension of the anomalies. Airborne magnetic data processing has been performed using Oasis Montaj software, and also, processing and modeling of induced polarization and electrical resistivity data have been carried out using RES2DINV and ZONDRES2D software packages. The final results obtained from the interpretation of airborne magnetic, induced polarization and electrical resistivity data confirm the relationship between lineaments and the probability of hidden copper reserves in the study area. These results have led to propose five spots for exploration drilling.
Keywords: Airborne magneticInduced, polarization (IP), Electrical resistivity, Dipole-dipole array, Copper mineralization, Pirmardan -
Pages 333-348
In this paper, we examined the influence of initial parametrization in the inversion of surface wave dispersion curves. First, the steps for choosing the most desirable parameters are described. Then, the influence of parametrization is investigated using two experimental approaches and also a systematic approach to find a consistent solution. The final results show that suitable values for initial parameters considering some basic principles and local site conditions can reduce the uncertainty in the final results. However, this uncertainty also strongly depends on a-priori information that could be implemented in the parametrization and also the inversion process.
Keywords: Dispersion curves, Surface waves, Inverse modeling, Tehran alluvium, Shear velocity model -
Pages 349-359
On November 12, 2017, an earthquake with the moment magnitude of 7.3 occurred in Kermanshah, Iran (Zagros Zone). To estimate the source parameters and how the rupture of this earthquake propagated, the accelerograms, obtained from this earthquake, were simulated using the empirical Green’s function method in the frequency range of 0.1 to 10 Hz. For this purpose, records of seven strong motion stations having good quality were used. In this study, the earthquake fault was divided into seven sub-faults along the strike and seven sub-faults along the slope, and the asperity of 21*10.5 km was obtained. The rupture starting point has been located in the western part of the strong motion generation area. The coordinates of the rupture starting point indicate that the rupture propagation on the fault plane was unilateral from west to east. The focal mechanism indicates the existence of a thrust fault with a dip-slip component at a shallow depth. Accordin``gly, the strike, dip and the rake of the fault plane have been estimated as 118, 97 and 78 degrees, respectively. After calculating design spectrum of horizontal component of all records, the results were compared to those obtained by Code (2005). The results are in well agreement with those obtained by Code (2005). However, the calculated design spectrum of Sarpol-e-Zahab station is higher than the design spectrum obtained by Code (2005) that suggests the re-evaluation of the Code (2005) for this area.
Keywords: Classification, Peak ground motion, Pseudo spectral acceleration, Probability density function, Cumulative density function, Iran, Strong motion network -
Pages 361-379
Ground penetrating radar (GPR) data, like other geophysical methods, always has unwanted energies or noise. Noise attenuation is one of the most important steps in the processing of Geophysical data before interpretation. Different methods have been proposed to attenuate the Gaussian noises of GPR data. Each of these methods has its limitations and advantages. In this study, for the first time, Savitzky-Golay (SG) filter in the dual-tree complex wavelet domain (DTCWT) have been used to attenuate the Gaussian and non-Gaussian noises of GPR data. Synthetic data results in the presence of Gaussian noise have indicated the poor performance of the soft and non-negative Garrote thresholding methods in the complex wavelet domain in such a way that the downward and damping trend of the frequency spectrum of the thresholding methods indicating the loss of the signal in the highfrequency range. In other words, when the noise is attenuated, the signal is also lost. On the other hand, applying the SG filter has indicated that the original shape of the signal has not been restored in the synthetic and real GPR data. For further investigation, the SG filter with the same wavelet field parameters in the presence of Gaussian and non-Gaussian noise has been applied to synthetic and real GPR data. The application of the designed SG-DTCWT algorithm on the GPR data has led to more reliable results in terms of signal retention and noise attenuation.
Keywords: GPR method, CWT domain, Savitzky-Golay filter, Noise reduction, Signal retention -
Pages 381-399
Different depositional environments and their subsequent diagenetic processes usually result in various rock textures with complex pore structure in carbonate rocks. This study considers Fahliyan carbonate formation in an Iranian oil field within the Abadan plain to quantify pore shapes using a rock physics model. In this modeling, the aspect ratios of different pore shapes and their volume fractions are calculated using differential effective medium theory, taking into account the pore shape effect on the elastic moduli estimation. Different pore shapes together with their aspect ratios and volume fractions are quantified using differential effective medium theory, and then, it is used further to predict elastics logs by Xu-Payne modeling. The results indicate that two pore types of reference pores and stiff pores can be characterized as the main pores in Fahliyan carbonate formation. This conclusion is confirmed by formation micro imager (FMI) log and core information.
Keywords: Carbonate reservoir, Rock physics model, Pore types, P-and S-wave velocities -
Pages 401-412
Determination of the boundaries and edges of gravity anomalies is of particular importance in the interpretation stages of geological and tectonic structures. In this paper, the ability of different edge enhancement filters, such as total horizontal gradient, analytical signal, tilt angle, total horizontal derivative of tilt angle, theta map, normalized total horizontal derivative, and tilt angle of total horizontal gradient to determine the edges of synthetic and real gravity anomalies is examined and compared. Moreover, in this research, another filter based on logistic function and total horizontal gradient filter is introduced. In order to evaluate the ability and quality of the total horizontal gradient logistic filter in determination of the boundaries of gravity anomalies, first, the filter is applied to the synthetic gravity data of prisms having different depths and density contrasts with noise and without noise, and after observing successful efficiency of the filter on the synthetic gravity data, it is applied on the gravity data related to Charak anticline in Hormozgan Province, Iran. Based on the obtained results, it can be concluded that this filter is superior compared to other boundary filters, and the obtained results are in good agreement with the geological information of the study area. Hence, the total horizontal gradient logistic filter can reliably be used in the qualitative interpretation of gravity anomalies. The synthetic gravity model, results and filter algorithm have been prepared in MATLAB program environment.
Keywords: Gravity anomaly, Total horizontal gradient logistic, filter, Edge enhancement, Charak anticline
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.