تخمین پارامترهای زمین گرمایی با استفاده از تحلیل طیفی و مدلسازی معکوس سه بعدی داده های مغناطیس سنجی در منطقه ی زمین گرمایی محلات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی اکتشاف معدن، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 گروه ژئوفیزیک، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 گروه زمین شناسی نفت، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

وجود چشمه های آبگرم، محدوده های دگرسان شده ی گرمابی در منطقه محلات حاکی از وجود یک سامانه ی زمین گرمایی مهم می باشد. به منظور شناسایی مخزن سامانه زمین گرمایی، عملیات مغناطیس سنجی زمینی در طول 10 نیم رخ، جمعاً به طول 160 کیلومتر با فاصله ایستگاهی 40 متر در محلات صورت گرفته است. در این مطالعه به منظور تخمین پارامترهای زمین گرمایی از قبیل عمق نقطه ی کوری، عمق بالای لایه ی مغناطیسی، میزان شار و گرادیان حرارتی از آنالیز طیفی و روش مرکزیابی استفاده گردید. همچنین با هدف تعیین هندسه بی هنجاری های مغناطیسی مدلسازی معکوس سه بعدی داده ها به وسیله الگوریتم لی- اولدنبرگ انجام شد. نتایج حاصل شده حاکی از آن است که محدوده تغییرات عمق کف منابع مغناطیسی و عمق بالای لایه ی مغناطیسی در نواحی مختلف منطقه مورد مطالعه به ترتیب بین 1350 تا3400 متر و 1230 تا 2390 متر بوده که نتایج حاصل شده مطابقت قابل قبولی با نتایج عمقی حاصل از مدلسازی معکوس داده ها، مکان چشمه های آبگرم، موقعیت و روند گسل های منطقه دارد.

کلیدواژه‌ها


Aydın, İ., Karat, H.İ., Koçak, A., 2005. Curie-point depth map of Turkey. Geophysical Journal International 162(2), 633-640.
Babaei, B., Falahipour, M., Baghzendani, H. R., 2016. Recognition of geothermal reservoirs using inverse modeling of gravimetric data in the Mahallat hot springs. Journal of Research on Applied Geophysics 3, 43-49.
Bansal, A.R., Gabriel, G., Dimri, V.P., Krawczyk, C.M., 2011. Estimation of depth to the bottom of magnetic sources by a modified centroid method for fractal distribution of sources: An application to aeromagnetic data in Germany. Geophysics 76(3), 11-22.
Beitollahi, A., 1996. Travertine formation and the origin of the high natural radioactivity in the region of Mahallat hot springs (Doctoral dissertation, M. Sc. Thesis. Islamic Azad University of Tehran, Iran) (In Persian).
Bhattacharyya, B.K., Leu, L.K., 1975. Analysis of magnetic anomalies over Yellowstone National Park: mapping of Curie point isothermal surface for geothermal reconnaissance. Journal of Geophysical Research 80(32), 4461-4465.
Blakely, R.J., 1988. Curie temperature isotherm analysis and tectonic implications of aeromagnetic data from Nevada. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 93(10), 11817-11832.
Blakely, R.J., 1996. Potential theory in gravity and magnetic applications. Cambridge University Press.
Bouligand, C., Glen, J.M., Blakely, R.J., 2009. Mapping Curie temperature depth in the western United States with a fractal model for crustal magnetization. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 114 (11).
Connard, G., Couch, R., Gemperle, M., 1983. Analysis of aeromagnetic measurements from the Cascade Range in central Oregon. Geophysics 48(3), 376-390.
Dolmaz, M.N., Ustaömer, T., Hisarli, Z.M., Orbay, N., 2005. Curie point depth variations to infer thermal structure of the crust at the African-Eurasian convergence zone, SW Turkey. Earth, planets and space 57(5), 373-383.
Hisarli, Z.M., Dolmaz, M.N., Okyar, M., Etiz, A., Orbay, N., 2012. Investigation into regional thermal structure of the Thrace Region, NW Turkey, from aeromagnetic and borehole data. Studia Geophysica et Geodaetica56(1), 269-291.
Hsieh, H.H., Chen, C.H., Lin, P.Y., Yen, H.Y., 2014. Curie point depth from spectral analysis of magnetic data in Taiwan. Journal of Asian Earth Sciences 90, 26-33.
Karastathis, V.K., Papoulia, J., Di Fiore, B., Makris, J., Tsambas, A., Stampolidis, A., Papadopoulos, G.A., 2010. June. Exploration of the deep structure of the central Greece geothermal field by passive seismic and Curie depth analysis. In 72nd EAGE Conference and Exhibition incorporating SPE Europe 2010.
Li, Y., Oldenburg, D.W., 1996. 3-D inversion of magnetic data. Geophysics 61(2), 394-408.
Mirzaei, M., Moghaddam, M.M., Oskooi, B., Ghadimi, F., Jazayeri, S., 2013. Processing and interpretation of ground magnetic data corresponding to geothermal resources using Euler and AN-EUL method, north-east of Mahallat. Journal of Earth Space Physics 39, 83–96.
Mohammadzadeh-Moghaddam, M., Oskooi, B., Mirzaei, M., Jouneghani, S. J., 2012.  September. Magnetic studies for geothermal exploration in Mahallat, Iran. In Istanbul 2012-International Geophysical Conference and Oil & Gas Exhibition, Society of Exploration Geophysicists and The Chamber of Geophysical Engineers of Turkey, 1-4.
Nouraliee, J., Ebrahimi, D., 2012. Geochemical Studies in Mahallt Geothermal Region, Internal Report. Niroo Research Institute (NRI), Tehran, Iran.
Nouraliee, J., Porkhial, S., Mohammadzadeh-Moghaddam, M., Mirzaei, S., Ebrahimi, D. and Rahmani, M.R., 2015. Investigation of density contrasts and geologic structures of hot springs in the Markazi Province of Iran using the gravity method. Russian Geology and Geophysics 56(12), 1791-1800.
Nouraliee, J., Shahhosseini, A., 2012.Geological map of Mahallat geothermal region, Scale: 1:25,000. Niroo Research Institute (NRI), Tehran, Iran (In Persian) .
Nwankwo, L.I., Shehu, A.T., 2015. Evaluation of Curie-point depths, geothermal gradients and near-surface heat flow from high-resolution aeromagnetic (HRAM) data of the entire Sokoto Basin, Nigeria. Journal of Volcanology and Geothermal Research 305, 45-55.
Okubo, Y., Matsushima, J., Correia, A., 2003. Magnetic spectral analysis in Portugal and its adjacent seas. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C 28 (9-11), 511-519.
Oskooi, B., Darijani, M., 2014. 2D inversion of the magnetotelluric data from Mahallat geothermal field in Iran using finite element approach. Arabian Journal of Geosciences 7(7), 2749-2759.
Phillips, N.D., 2002. Geophysical inversion in an integrated exploration program: Examples from the San Nicolas deposit (Doctoral dissertation, University of British Columbia).
Rezaie, M., Ghorbani, M., Bomeri, M., 2009. The hydrogeology and geothermology of the Mahallat hot springs. in: 1st National Conference on Hydrogeology. Behbehan, Iran.
Saada, S.A., 2016. Curie point depth and heat flow from spectral analysis of aeromagnetic data over the northern part of Western Desert, Egypt. Journal of Applied Geophysics 134, 100-111.
Soligo, M., Tuccimei, P., Barberi, R., Delitala, M.C., Miccadei, E., Taddeucci, A., 2002. U/Th dating of freshwater travertine from Middle Velino Valley (Central Italy): paleoclimatic and geological implications. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 184(1-2), 147-161.
Stampolidis, A., Kane, I., Tsokas, G.N., Tsourlos, P., 2005. Curie point depths of Albania inferred from ground total field magnetic data. Surveys in Geophysics 26(4), 461-480.
Tanaka, A., Okubo, Y., Matsubayashi, O., 1999. Curie point depth based on spectrum analysis of the magnetic anomaly data in East and Southeast Asia. Tectonophysics 306(3-4), 461-470.
Tselentis, G.A., 1991. An attempt to define Curie point depths in Greece from aeromagnetic and heat flow data. Pure and Applied Geophysics 136(1), 87-101.
Xu, Y., Hao, T., Zeyen, H., Nan, F., 2017. Curie Point Depths in North China Craton Based on Spectral Analysis of Magnetic Anomalies. Pure and Applied Geophysics 174(1), 339-347.