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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1614| Inversión de invariantes magnetotelúricos inmunes a distorsiones electro-galvánicas Inversion of magnetotelluric invariants immune to electro-galvanic distortions | |
| YUNUHEN MUÑIZ GALLEGOS | |
| ENRIQUE GOMEZ TREVIÑO FRANCISCO JAVIER ESPARZA HERNANDEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| tensor de impedancias, distorsiones, rumbo, invariantes impedance tensor, distortion, strike, invariants | |
| El tensor de impedancias, unidad fundamental en cualquier levantamiento magnetotelúrico, puede estar distorsionado por heterogeneidades locales que no tienen interés geológico. A estos efectos se les conoce como distorsiones electro-galvánicas porque son producidas por cargas eléctricas asociadas con las heterogeneidades locales, y se pueden modelar multiplicando el tensor por una matriz 2x2 compuesta de cuatro números reales, los cuales deben determinarse antes de proceder a invertir los datos. Como es costumbre, en este trabajo suponemos que la estructura regional es bidimensional (2D) y que los efectos locales son tridimensionales (3D). En la terminología estándar de Groom-Bailey los cuatro números reales o parámetros se conocen con los nombres de twist, shear y dos parámetros o factores de estática, uno para cada componente del campo eléctrico. Los primeros dos deben determinarse primero al igual que el ángulo del rumbo de la estructura 2D, y después proceder a determinar los factores de estática. En mi tesis de maestría desarrollé un método para determinar estos factores utilizando el modo transversal eléctrico (TE) como un filtro natural para los efectos de estática. Quedaban pendientes los otros dos parámetros y el ángulo del rumbo, para los cuales existe un algoritmo numérico de optimización muy elaborado que a la fecha no tiene competencia de métodos analíticos, que bien podrían ofrecer mejores resultados. En este trabajo conjuntamos dos métodos analíticos recientes, el tensor de fase y la ecuación cuadrática, para ofrecer una opción analítica al algoritmo numérico estándar. Por una parte, el tensor de fase ha sido expuesto en la literatura como un método extremadamente inestable cuando se aplica a datos con ruido. Para hacerlo competitivo con el algoritmo de optimización se desarrolló un procedimiento para estabilizarlo basado en técnicas estadísticas. Por la otra parte, se determinó que la ecuación cuadrática arroja soluciones estables para los elementos del tensor 2D, por lo que se procedió a desarrollar fórmulas analíticas para las respectivas incertidumbres. Un elemento más de cooperación entre el tensor de fase y la ecuación cuadrática consiste en que las fases que ofrecen ambos deben ser iguales en 2D. Como la solución de la ecuación cuadrática depende todavía del parámetro de shear y la del tensor de fase no, se hace una calibración para determinar este parámetro y obtener tanto la fase como la amplitud correctas. The impedance tensor, fundamental unity in any magnetotelluric survey, can be distorted by local heterogeneities with no geological interest. This effects are known as electro-galvanic distortions because they are produced by electric charges associated to the local heterogeneities, they can be modelated by multiplying the impedance tensor by a 2x2 matrix, the matrix is composed of four real numbers, which should be determined before proceeding to the inversion. We supposed that the regional structure is twodimensional (2D) and that the local effects are three-dimensional (3D). In the Groom & Bailey standard terminology the four real numbers or parameters are known as twist, shear and two static factors, one for each electric field component. The twist and shear parameters and the strike of the 2D structure should be determined first, then proceed to determine the static factors. In my master’s degree thesis I developed a method to determine these factors by using the transversal electric mode (TE) as a natural filter to the static effects. The twist and shear effect and the structure strike remain pending. There is a much elaborated optimization numeric algorithm with no competition of the analytic methods, although they could offer a better solution. In this work we conjugated two recent analytic methods, the phase tensor and the quadratic equation, to offer an analytic option to the standard numeric algorithm. The phase tensor has been exposed in the literature as an instable method when applied to noisy data. In order to make it competitive with the optimization algorithm, a stabilization procedure was developed based in statistic techniques. In the other hand, it was determinate that the quadratic equation provides stable solutions for each element of the 2D tensor, so we proceed to develop analytic formulae for the respective uncertainties. The phases from the phase tensor and the quadratic equation must be the same for the 2D case. The quadratic solution depends on the shear factor and the phase tensor solution does not, so a calibration can be made in order to obtain the shear parameter so the amplitude and phase can be obtained correctly. Two invariants can be obtained from the quadratic equation, which relax the directionality restrictions in 2D inversions. It was proveed that these invariants can be inverted as the traditional TE and TM modes. The BC87 dataset was used to check the effectiveness of these new techniques, this profile has all ty | |
| CICESE | |
| 2017 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Muñiz Gallegos, Y. 2017. Inversión de invariantes magnetotelúricos inmunes a distorsiones electro-galvánicas. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 100 pp. | |
| GEOFÍSICA DE LA MASA SÓLIDA TERRESTRE | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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| tesis_Muñiz_Gallegos_Yunuhen_30_oct_2017.pdf | Versión completa de la tesis | 31.08 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |