تفسیر بی‌هنجاری‌ مغناطیسی معدن مروارید زنجان با استفاده از روش‌ گرادیان کامل نرمال

نوع مقاله: مقاله تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، ایران

2 مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران

چکیده

روش گرادیان کامل نرمال شده (NFG) به صورت گسترده در روش‌های پتانسیل، به‌خصوص روش مغناطیس‌سنجی به کار برده می‌شود. ازآنجاکه در تهیه نقشه‌های ادامه فروسو محاسبات در بعد بسامد صورت می‌گیرد، اثر نوفه به شدت باعث تخریب این نقشه‌ها می‌‌شود؛ درنتیجه، تفسیر داده‌های مغناطیس با استفاده از روش NFG صورت می‌پذیرد. در این روش با استفاده از بسط فوریه سینوسی داده‌های مغناطیسی، مشتقات جهتی این داده‌‌ها محاسبه می‌شود و با نرمال کردن این خروجی‌ها نسبت به هم، نقشه NFG به‌دست می‌آید. با استفاده از این روش می‌توان موقعیت، عمق مرکز و فاصله تا سطح بالای توده کانسار‌ها را برآورد کرد. یکی از مهم‌ترین پارامترها در تعیین شکل دقیق توده دارای بی‌هنجاری، به‌خصوص در برآورد عمق توده، به کارگیری درست عدد هارمونیک در رابطه NFG می‌باشد. در این مقاله، این روش بر روی داده‌های مصنوعی بدون نوفه و نوفه‌دار آزمایش شده است و بعد از کسب نتایج رضایت‌بخش، به صورت دو و سه‌‌بُعدی روی داده‌های واقعی، یعنی تودة مغناطیسی معدن مروارید زنجان اجرا شده است. نتایج حاکی از این است که این روش به خوبی توصیفی کلی از وضعیت نهشته به ما می‌‌دهد و می‌توان آن را درحکم یک روش سریع، در تفسیر داده‌های مغناطیسی به‌کار برد. با توجه به خروجی حاصل شده، نهشته معدن مروارد دارای شیب تندی است که فاصله تا سطح بالای توده کانسار کم و تا عمقی حدود 100 متر نیز گسترش دارد. نتایج حفاری و کارهای صورت گرفته، نشان از نهشته‌ای با شیب در حدود 78 درجه دارد که عمق آن متغیر است و با میانگین حدود 6 متر، به خوبی با نتایج به‌دست آمده از روش NFG مطابقت دارد.   
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Interpretation of the magneticanomaly of Zanjan’s Morvarid mine using the normalized full gradient method

نویسندگان [English]

  • Maysam Abedi 1
  • Ahmad Afshar 1
  • Gholam Hossain Norouzi 1
  • Vahid Ebrahimzade Ardestani 2
چکیده [English]

 
The normalized full gradient (NFG) method defined by Berezkin (1967, 1973 and 1998) is used for downward continuation maps. Analytical downward continuation is a method of estimating the field closer to the source, and, consequently, it results in a better resolution of underground rock distribution. However, the usefulness of this process is limited by the fact that the operation is extremely sensitive to noise. With noise free data, downward continuation is well defined; it is unnecessary to continue below the source level. In the presence of noise, the amplification of high frequencies is so strong that it quickly masks the information in the original profile. Low-pass Fourier filtering, while suppressing such noise, also blurs the signal, overcoming the purpose of sharpening by downward continuation.
Despite the above-mentioned problems, most geophysical experts have long been interested in this technique because of its importance to mineral exploration. Furthermore, this method is a fast and cheap way to determine the initial depth of the subsurface features, especially where there is no other geophysical or well-logging data. A good analytical downward continuation process could provide subsurface general images, allowing an enhanced interpretation. Also, analytical downward continuation has the ability to determine accurately both the horizontal and vertical extents of geological sources.
The NFG method nullifies perturbations due to the passage of mass depth during downward continuation. The method depends on the downward analytical continuation of normalized full gradient values of magnetic data. Analytical continuation discriminates certain structural anomalies which cannot be distinguished in the observed magnetic field. It can be used to estimate location, depth to the top, and center of the deposit that is applied also for detecting oil reserviors and tectonic studies. One of the important parameters to estimate the accurate shape of the deposit is true selection of the harmonic number. In this paper, the correct harmonic number is determined and then this method will be tested for noise-free and noise-corruption synthetic data. Finally, 2D and 3D of this method are applied to real data from Zanjan’s Morvarid mine.   
The Morvarid mine is located at a distance of 23 km southeast of Zanjan, near Aliabad village. Hematite and magnetite are the major minerals in the mine in which magnetic exploration has been performed to find anomalies around the mine, near outcrops of the region. From the IGRF model, the geomagnetic field of this region is calculated at 47680 nT (inclination = 54.7°, declination= 4.5°).   
The results of the method were satisfactory for a dike. After applying the method, a general view of deposit structure was obtained that helped us to make a fast interpretation. 2D and 3D results of NFG method satisfied the results of trenches and drilling in the region are under study, as well. The final result of this method shows that the deposit begins from the low depth to approximately less than 100 meters. This modeling yeilded satisfactory results for drilling in the region. The results of the drillings show that the lowest depth of the deposit is about 6 meters.
Finally, 2.5D modeling of th edeposit was done using Modelvision software that had the same results. This method can easily be applied for gravity and microgravity data.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Synthetic models
  • magnetic data
  • 2D-NFG
  • 3D-NFG
  • Zanjan’s Morvarid mine