Título

Inversión conjunta tridimensional de datos electromagnéticos aéreos y potenciales

Tridimensional joint inversion of airborne electromagnetic and potential datasets

Autor

ADRIAN MISAEL LEON SANCHEZ

Colaborador

LUIS ALONSO GALLARDO DELGADO (Asesor de tesis)

Nivel de Acceso

Acceso Abierto

Resumen o descripción

En muchos escenarios geológicos, la interpretación de múltiples grupos de datos geofísicos a través del uso de la inversión conjunta se ha convertido en una práctica común, sobre todo cuando todos los datos tienen una resolución espacial similar. Esto ha sido particularmente cierto en aplicaciones de inversión conjunta de datos de gravedad y magnetismo, así como en diferentes combinaciones de otros tipos de datos. A pesar de esta creciente popularidad, a la fecha no exista ningún desarrollo de inversión conjunta que asimile datos Electromagnéticos Aéreos (EMA). Mientras que esto puede deberse simplemente a la complejidad de los cálculos involucrados en los problemas directos e inversos, también es posible que la incompatibilidad de su resolución espacial con otros datos tomados de plataformas aéreas (como los datos aeromagnéticos) hayan desalentado el desarrollo de algoritmos de inversión conjunta con datos EMA. Nuestra hipótesis afirma que una fracción de éstos grupos de datos se origina de los mismos cuerpos del subsuelo englobados en una estructura geológica, la cual provee un marco común para estrategias de inversión conjunta. En este trabajo probamos ésta hipótesis a partir de la inversión conjunta bidimensional de los tres tipos de datos, donde demostramos que existe un área del subsuelo cuya estructura es detectada simultáneamente por los tres tipos de datos. Después nos concentramos en explorar la viabilidad de estimar modelos tridimensionales del subsuelo a partir de la inversión conjunta de datos potenciales y EMA. Formulamos el marco teórico de inversión conjunta tridimensional y desarrollamos los algoritmos de modelado directo de los datos EMA y potenciales. Nuestro esquema de inversión conjunta adopta la función de gradientes cruzados como restricción en un algoritmo de gradientes conjugados no lineales. Realizamos experimentos de inversión conjunta en modelos sintéticos tridimensionales usando datos potenciales, donde pudimos evaluar el papel de la similitud estructural en la determinación de estructuras tridimensionales.

In many geological settings, the interpretation of multiple geophysical data sets through joint inversion has become common practice, as long as all datasets share a similar spatial resolution. Particularly, this is true for joint inversion of gravity and magnetic data sets, as well as in different combinations of other types of data. Even thought these developments have been gaining popularity, nowadays there is no scheme of joint inversion that integrates airborn electromagnetic (AEM) datasets. Whereas this may be due to the complexity of the calculations in forward and inverse problems, it is also possible that the incompatibility of spatial resolution with other aereal systems (such as aeromagnetic data) have discouraged the implementations of algorithms of joint inversion with AEM data. Our hypothesis poses that a fraction of these datasets originates from the same subsurface bodies enclosed in a geological structure, which provides a common framework for joint inversion strategies. In this work, we test our hypothesis through the two dimensional joint inversion of the three data types, where we demonstrate that there is a subsurface area whose structure is sensed simultaneuslly by the three data sets. We then explore the posibility of estimating three dimensional models of the subsurface through joint inversion of potential field and AEM data. We formulated the theoretical framework for the three dimensional joint inversion and developed the forward modeling algorithms for the AEM and potential field data. Our inversion scheme adopts the cross-gradient function as a constrain in a non linear conjugate gradient method algorithm. We performed joint inversión experiments on three dimensional synthetic models using potential field data, where we could test the role of the structural resemblance in the determination of three dimensional heterogeneties.

Editor

CICESE

Fecha de publicación

2019

Tipo de publicación

Tesis de doctorado

Formato

application/pdf

Idioma

Español

Sugerencia de citación

León Sánchez, A.M. 2019. Inversión conjunta tridimensional de datos electromagnéticos aéreos y potenciales. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 172 pp.

Repositorio Orígen

Repositorio Institucional CICESE

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