Inversión de datos aeromagnéticos para la generación de modelos 3D de magnetización

Abstract

La Magnetometría ha sido ampliamente utilizada en la prospección de recursos naturales, así como también para el mapeo de estructuras geológicas a diferentes escalas. Los datos de vuelos aeromagnéticos son frecuentemente utilizados debido a las ventajas que ofrecen para abarcar extensas zonas de forma rápida y económica en comparación a estudios de magneto- metría terrestre. Por simplicidad, en la mayoría de los casos, para el análisis y procesamiento de los datos se realizan modelos de magnetización unidimensionales, los que corresponden a cuerpos magnetizados solo por inducción, ignorando los fénomenos de remanencia en estos cuerpos, esto no es válido para todos los ambientes pues existen zonas donde la remanencia cumple un rol importante en las Anomalías existentes, por ejemplo en los márgenes activos con gran presencia de volcanes. Se desarrolla entonces un algoritmo de Inversión de modelos 3D de la distribución del vector de magnetización en el subsuelo a partir de observaciones de Anomalía de Campo Magnético Total (ACT). Se utiliza las soluciones analíticas para el campo magnético generado por una esfera y por un paralelepípedo, con magnetización arbi- traria para el planteamiento del problema directo en cada celda de una malla representando los primeros 15 km más someros de la corteza terrestre. El modelo directo existe un trade-off entre la profundidad de la celda considerada y la magnitud de la magnetización, lo que tra- duce en la no unicidad de las soluciones del problema inverso. Debido a lo anterior, se utiliza una metodología de inversión de mínimos cuadrados con una regularización de Tikhonov de segundo orden, que impone una condición de suavidad en la distribución espacial del vector de magnetización. La regularización de Tikhonov se aplica a través del operador Laplaciano, el cual es pesado en profundidad en función de la sensibilidad de la magnetización a las obser- vaciones de ACT. Asimismo, para mejorar la estabilidad numérica y eficiencia del método, se utiliza la descomposición de valores singulares de la matriz de funciones de Green para para reducir el espacio de los parámetros del modelo a una dimensión menor, cercana al rango efectivo de dicha matriz. Se prueba la metodología de inversión para recuperar los modelos sintéticos de cuerpos magnetizados con distintas geometrías, con lo que se determina que la metodología de inversión permite obtener la intensidad de la magnetización y la posición de los cuerpos que generan las anomalías de campo total. Sin embargo, la profundidad de dichos cuerpos se estima con una incertidumbre mucho más elevada que la de la posición horizon- tal. Se aplica la metodología de inversión a datos de anomalía de campo total de una zona adyacente al volcán Lascar, en donde se analiza la validez y limitaciones de la metodología.