Mapeamento de magnetização aparente usando regularização entrópica

Apresentamos um novo método de mapeamento de magnetização aparente no plano horizontal que combina a minimização da entropia de primeira ordem com a maximização da entropia de ordem zero dos contrastes de magnetização estimados. O modelo interpretativo é uma malha de prismas verticais justapostos ao longo de ambas as direções horizontais. Presumimos que o topo e a base das fontes magnéticas são planos e horizontais e estimamos os contrastes de magnetização dos prismas. A minimização da entropia de primeira ordem favorece soluções de bordas abruptas e a maximização da entropia de ordem zero evita a tendência de a fonte estimada ser um único prisma. Desta forma, uma combinação judiciosa de ambos os vínculos pode levar a soluções caracterizadas por regiões de contraste de magnetização virtualmente constantes separadas por descontinuidades abruptas. Aplicamos este método a dados sintéticos produzidos por intrusões simuladas em sedimentos e que apresentam topo e base planos e horizontais. Comparando nossos resultados com aqueles obtidos pelo vínculo da suavidade, mostramos que ambos os métodos produzem uma boa e equivalente localização do centro das fontes. Todavia, a regularização entrópica delineia as bordas do corpo com maior detalhe. Ambos os vínculos (suavidade e regularização entrópica) foram aplicados a uma anomalia real sobre um escarnito magnético em Butte Valley, Nevada, Estados Unidos. A regularização entrópica produziu uma estimativa da distribuição de magnetização com bordas mais abruptas, menor volume e maiores valores de magnetização aparente comparados àqueles produzidos pelo vinculo da suavidade.

ABSTRACT: We present a new apparent-magnetization mapping method on the horizontal plane that combines the minimization of the first-order entropy with the maximization of the zeroth-order entropy of the estimated magnetization contrasts. The interpretation model is a grid of vertical, juxtaposed prisms in both horizontal directions. We assume that the top and the bottom of the magnetic sources are flat and horizontal and estimate the prisms' magnetization contrasts. The minimization of the first-order entropy favors solutions presenting sharp borders, and the maximization of the zeroth-order entropy prevents the tendency of the source estimate to become a single prism. Thus, a judicious combination of both constraints may lead to solutions characterized by regions with virtually constant estimated magnetization contrasts separated by sharp discontinuities. We apply our method to synthetic data from simulated intrusive bodies in sediments that present flat and horizontal tops. By comparing our results with those obtained with the smoothness constraint, we show that both methods produce good and equivalent locations of the sources' central positions. However, the entropic regularization delineates the boundaries of the bodies with greater detail. Both the proposed and the smoothness constraints are applied to a real anomaly over a magnetic skarn in Butte Valley, Nevada, USA. The entropic regularization produced an estimated magnetization distribution with sharper boundaries, smaller volume, and higher apparent magnetization as compared with the results produced by the smoothness constraint.