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Inversão magnética discreta 3D baseada na teoria dos grafos para determinar o arcabouço magnético de fontes isoladas: aplicação na anomalia magnética de Cabo Frio, RJ
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/918618
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Bijani, Rodrigo | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ponte Neto, Cosme Ferreira da | - |
| Autor(es): dc.contributor | Solon, Flora Ferreira | - |
| Autor(es): dc.contributor | Reis, André Luis Albuquerque dos | - |
| Autor(es): dc.creator | Oliveira, Rômulo Rodrigues de | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-01-03T11:34:26Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-01-03T11:34:26Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-08-29 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-08-29 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://app.uff.br/riuff/handle/1/34476 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/918618 | - |
| Descrição: dc.description | Problemas inversos em geofísica são na maioria mal-postos. No caso magnético, a instabili dade está na dificuldade em estimar geometria e propriedades magnéticas simultaneamente. A estimativa do vetor de magnetização total e/ou da geometria da fonte causadora são os principais objetivos comerciais do método. Muitas são as metodologias desenvolvidas para solucionar os problemas separadamente. Num primeiro caso, a direção de magnetização é dita induzida e então a geometria pode ser estimada. Tem-se também o caso em que a direção de magnetização é estimada a partir de premissas a respeito da geometria da fonte causadora. Com o objetivo de contribuir neste cenário, este estudo propõe uma inversão magnética discreta tridimensional estável, para fontes isoladas e homogêneas, que estima simultaneamente o arcabouço magnético e a direção de magnetização do corpo estudado a partir dos dados de anomalia magnética de campo total. Para isso, um conjunto de dipolos magnéticos elementares é aleatoriamente distribuído pelo modelo interpretativo 3D. Para solucionar o problema inverso, utiliza-se o algoritmo genético hierárquico, que tem como propósito minimizar a função mono-objetivo no sentido dos mínimos quadrados. Para definir adequadamente os limites de busca de alguns dos parâmetros a serem estimados, técnicas semi-automáticas como a correlação cruzada generalizada e a deconvolução de Euler foram utilizadas. Para contornar as ambiguidades do problema inverso magnético, utilizamos a função de equidistância, baseada na teoria dos gráfos e na solução do problema da árvore espalhada de custo mínimo. Dessa forma, ao minimizar a função de equidistância juntamente com a de desajuste dos dados, conferimos compacidade ao conjunto de dipolos magnéticos e consequentemente, garantimos a premissa de fonte isolada. Para balancear a relação entre as funções mencionadas, calculamos o parâmetro de regularização ideal por meio da técnica da curva L. Testes em dados sintéticos ruidosos foram desenvolvidos para investigar a eficácia da metodologia adotada em ambiente controlado. No primeiro caso, a anomalia magnética de campo total produzida por um modelo de dique vertical uniforme é considerado. A nuvem de dipolos estimou satisfatoriamente o arcabouço magnético do dique vertical e ainda determinou a direção do vetor de magnetização total. O segundo teste consistiu de um dique inclinado e uniforme. O conjunto de dipolos também determinou o arcabouço magnético do dique inclinado, tendo maior dificuldade em estabelecer a direção de mergulho, especialmente nas maiores profundidades e também estimou com precisão a direção do vetor de magnetização. O terceiro e último teste sintético, compreende de uma soleira uniforme e isolada. O arcabouço magnético foi determinado com sucesso, mesmo encontrando dificuldades para estimar os limites verticais do corpo. Assim como os testes sintéticos anteriores, a estimativa do vetor de magnetização foi bem próxima do valor verdadeiro, indicando que, para os casos mais simples, a metodologia funciona adequadamente. A aplicação real foi realizada em um conjunto de dados aero-magnéticos da região de Arraial do Cabo. Neste caso, a nuvem de dipolos apresentou boa compacidade 6 ao redor da região do Morro do Forno e a Ponta da Prainha. No entanto, do ponto de vista da interpretação geológica, pouco se pode afirmar a respeito do arcabouço magnético estimado, devido ao enxame de diques alcalinos interpretados na região. A direção de magnetização estimada indica baixa remanência magnética. Vale ressaltar que o arcabouço magnético estimado respeitou a direção SW-NE dos diques alcalinos da região. Baseado nos resultados apresentados, aplicação do método proposto mostra-se viável em áreas com poucas informações a priori. Dessa forma, o arcabouço magnético pode ser relevante para outros métodos de inversão magnética. | - |
| Descrição: dc.description | CAPES | - |
| Descrição: dc.description | Inverse problems in geophysics are mostly ill-posed. In the magnetic case, the instability lies in the difficulty in simultaneously estimating geometry and magnetic properties. The method’s primary business goal is to estimate the total magnetization vector and/or the geometry of the causative source. There are many methodologies developed to solve the problems separately. In the first case, the geometry is estimated if known the magnetization direction or is suggested to be induced by the local magnetic field. In another case, the magnetization direction is calculated from assumptions about the geometry of the source. In order to contribute to this scenario, this study proposes a stable three-dimensional discrete magnetic inversion for isolated and homogeneous sources, which simultaneously estimates the magnetic framework and the magnetization direction of the sources from the total field magnetic anomaly data. Therefore, a randomly distributed set of elementary magnetic dipoles in the 3D interpretive model. The hierarchical mono-objective genetic algorithm solves the inverse problem, which aims to minimize the mono-objective function in the sense of least squares. To properly define the search limits of some of the parameters to be estimated, semi-automatic techniques such as generalized cross-correlation and Euler deconvolution were employed. To avoid the ambiguities of the inverse magnetic problem, we use the equidistant function based on graph theory and the solution of the Minimum Spanning Tree problem. Consequently, during the minimization of both equidistant and data-misfit functions, we confer compactness to the set of magnetic dipoles and, accordingly, certify the assumption of isolated sources. We calculated the ideal regularization parameter using the L-curve technique to balance the relationship between the above-mentioned functions. We developed tests on noisy synthetic data to investigate the efficacy of the methodology in a controlled environment. The total field magnetic anomaly produced by an uniform vertical dike model is assumed in the first case. The dipole cloud satisfactorily estimated the vertical magnetic dike framework and accurately determined the total magnetization direction. The second test consisted of an uniform dipping dike. The set of dipoles reasonably defined the magnetic framework of the dipping dike, particularly at shallow zones and also accurately estimated the magnetization direction. The third synthetic test comprises an uniform and isolated sill. The magnetic framework was successfully determined even though it was difficult to estimate the vertical limits of the body. Similarly to previous synthetic tests, the estimated magnetization direction vector was very close to the true one, suggesting that the methodology works properly for the most simple cases. The application on a set of aeromagnetic data from the Arraial do Cabo region. In this case, the dipole cloud showed good compactness around the Morro do Forno and Ponta da Prainha areas. However, from the perspective of geological interpretation, little can be said about the estimated magnetic framework due to the swarm of alkaline dykes interpreted in the region. The calculated magnetization direction 8 indicates low magnetic remanence. It is worth mentioning that the estimated magnetic framework respected the SW-NE direction of the alkaline dykes in the region. As a final remark, the applicability of the presented method is relevant in areas with little prior geological knowledge. | - |
| Descrição: dc.description | 76 p. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Open Access | - |
| Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Inversão magnética | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Algoritmo genético | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Estabilização | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Arraial do Cabo - RJ | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Teoria dos grafos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Teoria dos grafos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Magnetização | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Algoritmo genético | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Magnetic inversion | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Genetic algorithm | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Graph theory | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Stabilization | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Arraial do Cabo-RJ | - |
| Título: dc.title | Inversão magnética discreta 3D baseada na teoria dos grafos para determinar o arcabouço magnético de fontes isoladas: aplicação na anomalia magnética de Cabo Frio, RJ | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | Dissertação | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF | |
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