Condiciones y modelos para la determinación de la profundidad de Curie mediante métodos espectrales

NÚÑEZ DEMARCO, PABLO; PREZZI, CLAUDIA BEATRIZ; SÁNCHEZ BETTUCCI, LEDA

Mendoza

Congreso; XXIX Reunión Científica de la Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas (AAGG2021); 2021

Los métodos espectrales se han aplicado por más de 40 años para calcular la profundidad de fuentes magnéticas y la profundidad de Curie (Spector & Grant 1970). Gracias a los avances en computación moderna y a las mejoras propuestas por varios autores, el método espectral se ha vuelto uno de los más simples y rápidos para calcular la profundidad del techo, la base y centroide de las fuentes magnéticas mediante el espectro de potencias de los mapas o perfiles magnéticos. La metodología actual requiere calcular el espectro de potencias de los datos magnéticos en el área definida, calcular su promedio radial (si se trata de datos bidimensionales) y finalmente ajustar la curva experimental a diversas curvas teóricas, que dependen directamente de la profundidad del cuerpo magnético (véase Nuñez Demarco et al 2020). El método más básico conocido como el método del centroide involucra el uso de aproximaciones lineales para calcular el techo, centro y base de un cuerpo magnético. Este método implica asumir que la fuente magnética es una capa (o conjunto de prismas) con magnetización aleatoria y aplicar los ajustes lineales en las regiones válidas. Una aproximación más elaborada del método (Forward Method) involucra el ajuste no-lineal de una función teórica de tres variables al espectro de potencias. Este método requiere una iteración, por prueba y error, para calcular los parámetros involucrados. Además, lidia con los mimos supuestos y requisitos que el primero pero presenta el problema de la no unicidad de los resultados y una alta sensibilidad a las variaciones de algunos parámetros.Un método más avanzado implica asumir que la magnetización de las fuentes sigue una distribución fractal. De esta forma pueden ajustarse dos funciones lineales para determinar el techo y la base del cuerpo magnético de forma independiente o puede ajustarse una función general de cuatro variables. Estos métodos pueden aplicarse al conjunto total de los datos para obtener un promedio regional, o el área de estudio puede ser dividida en pequeñas regiones (ventanas) y obtener así un mapa (o perfil) con profundidades locales. Las principales limitaciones para esto son las dimensiones del área, la resolución espacial de los datos, y la resolución con la que se pretende determinar la topografía de las fuentes magnéticas.A pesar de la aparente simplicidad de muchos de estos métodos, son innumerables los errores metodológicos y la falta de transparencia e imprecisión al informar la metodología empleada (véase Nuñez Demarco et al 2020). En este trabajo presentamos los resultados obtenidos mediante modelos simples de como la variación de diferentes parámetros afectan los resultados. Testeamos el método de forma automática en diferentes condiciones (incluso condiciones erróneas) de forma de identificar las variaciones y desviaciones producidas por los mismos. En consecuencia analizamos, i) los rangos de números de onda en los que los ajustes lineales deben ser realizados, ii) los efectos de la superposición (overlaping) de ventanas en la resolución y calidad de resultados obtenidos, iii) los efectos del tamaño de ventana y la profundidad que permiten determinar, y iv) los efectos y diferencias en la aplicación de distintos métodos de windowing (Blackman, Hamming and Han), extensiones, o mirroring en las ventanas.Con respecto al método del centroide, los modelos teóricos muestran que la profundidad del techo de la fuente magnética debe calcularse para números de onda mayores a 0,05 o 0,1 rad/km, con su límite superior siendo la frecuencia de Nyquist. Mientras que la profundidad del centroide de las fuentes magnéticas debe ser calculada entre 0 y 0,005 rad/km. En el método fractal simple, el techo de la fuente magnética puede ser calculado en casi todos los números de onda excepto en una región con número de onda