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Title: Análise 2-D e 3-D de dados magnetotelúricos do Sudoeste Ibérico usando o tensor de fase
Authors: Adão, Filipe Jorge Santos Ferreira
Advisor: Heise, Wiebke
Keywords: Magnetotelúrica
Tensor de fase
Modelação 3-D
Inversão 2-D
Teses de mestrado - 2009
Issue Date: 2009
Abstract: A fase entre os campos eléctricos e magnéticos horizontais, representado pelo tensor de fase, nas ondas electromagnéticas não sai afectada pela distorção gerada por heterogeneidades presentes numa estrutura geológica. A sua representação gráfica permite detectar a existência de estruturas em profundidade e variações laterais de resistividade, como a direcção de camada regional ou a presença de um oceano (Caldwell et al., 2004). Para testar estas capacidades criou-se um modelo sintético 3-D do Sudoeste Ibérico, baseado no de Santos et al. (2001), para render tensores de fase fictícios enquadrados geograficamente com as estações dos perfis I, S,P,O e L, definidos por Munõz et al. (2008), usando o algoritmo de diferenças finitas 3-D de Mackie et al.(1994) e Mackie & Booker (1999). Alternou-se o valor de resistividade do manto superior (30-80 km) entre os valores de resistividade de 500, 5000 e 50000 ohm•m, para observar a resposta dos tensores de fase em função da resistividade. Os tensores de fase obtidos foram ainda comparados com as medições reais de forma a estabelecer um paralelo entre o modelo e a realidade. As medições reais efectuadas no perfil P foram utilizadas para realizar uma inversão 2-D, usando o código de Mackie et al. (1997). A inferência da direcção de camada na qual se enquadra o sistema de coordenadas dos tensores de impedância foi feita usando o método de Caldwell et al. (2004), que utiliza os valores azimutais dos tensores de fase. O modelo obtido pela inversão foi analisado quanto à sua qualidade comparando os tensores de fase reais com os que a inversão utilizou, que contam apenas com a informação contida nas componentes antidiagonais dos tensores de impedância, e com aqueles que o modelo reproduziu. Para confirmar as capacidades referidas dos tensores de fase, correlacionou-se o modelo com ostensores de fase reais no período de 5,33 s.
The phase relationship between the horizontal electric and magnetic fields, represented by the phase tensor, constitutes the only portion of information in electromagnetic waves undistorted by the heterogeneities present in a geological medium. It’s graphical representation turns possible the detection of structure in depth and lateral discontinuities of resistivity, like a regional strike or the presence of an ocean (Caldwell et al., 2004). To test these capabilities, a synthetic 3-D model, based on Santos et al. (2001) model, was made to render synthetic phase tensors, geographically placed in the same location as the stations from the profiles I, S, P, O e L, defined by Munõz et al. (2008), using the 3-D finite difference algorithm described by Mackie et al. (1994) and Mackie & Booker (1999). The superior mantle (30-80 km) resistivity value was alternated between 500, 5000 and 50000 Ω•m, in order to observe the resistivity effect on the rendered phase tensors. The rendered phase tensors were also with the real phase tensors obtained in the field in order to establish common points between model and reality. The field data obtained for profile P were used to perform a 2-D inversion, using Mackie et al. (1997). The strike direction onto which the impedance tensors are rotated to, was defined by the Caldwell et al. (2004) method that uses the phase tensors azimuth values. The quality of the model obtained by the inversion was analysed comparing the field phase tensors with the ones used by the inversion which only count with anti-diagonal components of the impedance tensors and with those rendered by the model. And to confirm the referred capabilities of the phase tensors, correlation was made between model and the field phase tensors in the period of 5,33 s.
Description: Tese de mestrado, Ciências Geofísicas (Geofísica Interna), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009
URI: http://hdl.handle.net/10451/3500
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