مدل‌سازی وارون داده‌های پلاریزاسیون القائی حوزه زمان با هدف تصویرسازی زون‌های کانی‌زایی

اندازه‌گیری‌های پلاریزاسیون القایی در حوزه زمان، اطلاعات ارزشمندی درباره میزان قطبش لایه‌های زیرسطحی فراهم می‌کنند. هدف اصلی این اندازه‌گیری‌ها، تعیین توزیع ویژگی‌های الکتریکی درون زمین است. این ویژگی‌ها را می‌توان با بهره‌گیری از مدل‌سازی ریاضی، به‌ویژه با استفاده از معادله پواسون و در نظر گرفتن شرایط مرزی مناسب، توصیف کرد. در فرایند مدل‌سازی پیشرو برای محیطی با هندسه دوبعدی و توزیع دلخواهی از رسانندگی الکتریکی، نخست معادله دیفرانسیل جزئی با استفاده از روش تفاضل محدود حل می‌شود. سپس با بهره‌گیری از روابط بین رسانندگی و شارژپذیری، پاسخ‌های پلاریزاسیون القایی ظاهری محاسبه می‌شود. مسائل وارون‌سازی در پلاریزاسیون القایی و مقاومت‌ویژه ظاهری الکتریکی معمولاً غیرخطی هستند و حل آنها نیازمند پیاده‌سازی یک فرایند دو مرحله‌ای است. در مرحله نخست، با استفاده از توزیع پتانسیل‌های الکتریکی اندازه­گیری شده، رسانندگی ذاتی تخمین زده می‌شود. در مرحله دوم، با استفاده از توزیع رسانندگی مرحله قبل و با بهره‌گیری از پاسخ‌های پلاریزاسیون القایی و روش‌های عددی مناسب، توزیع شارژپذیری در محیط زیرسطحی استخراج شود؛ به‌گونه‌ای که مدل نهایی تطابق قابل‌قبولی با داده‌های مشاهده‌شده داشته باشد. در این مطالعه، وارون‌سازی غیرخطی با استفاده از چارچوب الگوریتم اُکام و با به‌کارگیری ماتریس حساسیت مبتنی‌بر مشتقات جزئی پاسخ‌های شبیه‌سازی‌شده نسبت به پارامترهای مدل، پیاده‌سازی شده است. به‌منظور ارزیابی الگوریتم وارون‌سازی، دو مجموعه داده مصنوعی و یک مجموعه اندازه‌گیری‌های صحرایی مربوط به محدوده بورزمین مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج عددی نشان می‌دهد که الگوریتم ارائه‌شده امکان برآورد مناسبی از مدل‌های مصنوعی دارد، هرچند که با افزایش پیچیدگی مدل پلاریزاسیون القایی، عدم‌قطعیت در تعیین دقیق توزیع کمیت شارژپذیری افزایش می‌یابد. همچنین مدل‌سازی داده‌های صحرایی نشان‌دهنده وجود ناهنجاری‌های شارژپذیری در پروفیل‌های مختلف منطقه است که با توجه به لیتولوژی منطقه، امکان وجود زون کانی‌زایی در محدوده موردمطالعه وجود دارد.