Modelling induced polarization effect in frequency domain aem data

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Airborne electromagnetics is one of the most widespread methods of geophyysical survey. In the process of exploration airplane obtains data on electromagnetic response of the medium to the signal of controlled electromagnetic source. Often it is possible to create a simple model of the medium, havin real-valued apparent resistivities. However, sometimes data are significantly impacted by the induced polarizzation effect. It manifests itself in dependence of apparent resistivity on signal frequency. The classical approach to modelling IP consists in using a frequency dependent resistivity model for each layer of the medium. However, the number of parameters in this approach increases rapidly with resolution, hence the inversion problem becomes incorrect. The lack of unique solution of inverse problem leads to the final result of data interpretation being dependent on starting model and prior information.In this work authors suggest an approach to solving this problem, which is applied for inversion of real data. It is shown that sometimes the starting model may be chosen based on analysis of responses obtained for a part of data close to the one containing IP.

About the authors

Dmitrii Kirillovich Khliustov

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: hlustov.d@gmail.com
Moscow

References

  1. BAI P., VIGNOLI G., HANSEN T. 1D stochastic inversion of airborne time-domain electromagnetic data with realistic prior and accounting for the forward modeling error // Re-mote Sensing. – 2021. – Vol. 13, No. 19. – P. 38–81.
  2. COLE K.S., COLE R.H. Dispersion and absorption in die-lectric I // The Journal of Chemical Physics. – 1941. – Vol. 4, No. 9. – P. 341–351.
  3. DIAS C. Developments in a model to describe low-frequency electrical polarization of rocks // Geophysics. – 2000. – Vol. 2, No. 65. – P. 437–451.
  4. GURIN G., TITOV K., ILYIN Y. Induced polarization of rocks containing metallic particles: evidence of passivation effect // Geophysical Reseach Letters. – 2019. – Vol. 2, No. 46. – P. 670–677.
  5. HEAGY L., OLDENBURG D. Electrical and electromagnet-ic methods for well integrity // AGU Fall Meeting Abstracts. - 2021. – Vol. 1, No. 1. – P. 12–15.
  6. KAMINSKI V., VIEZZOLI A. Modeling induced polariza-tion effects in helicopter time-domain electromagnetic data: Field case studies // Geophysics. – 2017. – Vol. 2, No. 82. – P. 49–61.
  7. KARSHAKOV E., MOILANEN J. Overcoming Airborne IP in Frequency Domain: Hopes and Disappointments // Proc. of SAGA Biennial Conf. & Exhibition. – 2019. – Vol. 1, No. 1. – P. 1–4.
  8. KARSHAKOV E. Iterated extended Kalman filter for air-borne electromagnetic data inversion // Exploration Geo-physics - 2020. – Vol. 1, No. 51. – P. 66–73.
  9. KARSHAKOV E. Airborne electromagnetics: dealing with the aircraft speed // Proc. of the 8th Int. Airborne Electro-magnetics Workshop. – 2023. – Vol. 1, No. 1. – P. 1–4.
  10. KLOSE T., GUILLEMOTEAU J., VIGNOLI G. et al. Later-ally constrained inversion (LCI) of multi-configuration EMI data with tunable sharpness. // Journal of Apllied Geophys-ics. – 2022. – No. 196. – P. 104–519.
  11. MACNAE J., HINE K. Comparing induced polarisation re-sponses from airborne inductive and galvanic ground sys-tems: Tasmania // Geophysics. – 2016. – Vol. 81, No. 6. – P. E471–E479.
  12. MACNAE J. Geological interpretation of near-surface in-duced polarization and superparametric effects in airborne electromagnetic data // Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems. – 2021. – Vol. 1, No. 1. – P. 118–128.
  13. MADSEN L., FIANDACA G., AUKEN E. 3D-time-domain spectral inversion of resistivity and full-decay induced polar-ization data – full solution of Poisson’s equation and model-ling of the current waveform // Geophysics. – 2020. – Vol. 223, No. 3. – P. 2101–2116.
  14. MOILANEN J., KARSHAKOV E., VOLKOVITSKY A. Time-domain helicopter EM System “Equator”: resolution, sensitivity, universality // Proc. of SAGA Biennial Conf. & Exhibition. – 2013. – Vol. 1, No. 1. – P. 1–4.
  15. MOILANEN J. Modern methods of airborne electromagnet-ic survey // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. – 2022. – Vol. 58, No. 5. – P. 755–764.
  16. OLDENBURG D., KANG S., HEAGY L. et al. Direct cur-rent resistivity methods // Engineering Geophysics. – 2022. – Vol. 55, No. 4. – P. 67–75.
  17. PELTON W., WARD S., HALLOF G. et al. Mineral discrim-ination and removal of inductive coupling with multifre-quency IP // Geophysics. – 1978. – Vol. 3, No. 43. – P. 588–609.
  18. WEIS J., HEAGDY L., OLDENBURG D. Comparison of magnetic vector inversion with sparse norm susceptibility in-version accounting for demagnetization // SEG. – 2023. – Vol. 1, No. 1. – P. 37–65.
  19. XUE G. et al. Geophysics for critical minerals – Introduction // Geophysics. – 2024. – Vol. 89, No. 1. – P. 98–116.
  20. ZHDANOV M. Geophysical electromagnetic theory and methods. – Elsevier, 2009.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».