A MAGSAT MESTERSÉGES HOLD MÁGNESES ADATAINAK FELDOLGOZÁSA AZ

Átírás

1 A MAGSAT MESTERSÉGES HOLD MÁGNESES M ADATAINAK FELDOLGOZÁSA AZ EURÓPAI RÉGIR GIÓRA Wittmann Géza, Ph.D. PhD eredmények a magyar geofizikában Magyar Tudományos Akadémia október 28.

2 Mesterséges holdak segítségével, nagy magasságban végzett mágneses mérésekből a mágneses kéregre vonatkozó globális mágneses anomáliatérképek vezethetők le, amelyek szoros kapcsolatban állnak a kéreg nagyszerkezeti változásaival. Hőáram- és kéregvastagság térképek együttes elemzésével magyarázatot kaphatunk a mágneses anomáliák eredetére.

3 A MAGSAT mesterséges hold A holdat a NASA és a USGS megrendelésére a John Hopkins Alkalmazott Fizikai Laboratórium tervezte. A hold fellövésének a célja a földkörüli mágneses tér precíz globális mérése, és az ebből kiszámítható teljes Földre vonatkozó anomáliatérképek, valamint a földi mágneses modell aktualizálása, finomítása volt. Működési ideje: október június

4 Magsat Investigator-B adatok A mintavétel 5 s-re lett ritkítva, ami ~35 km-es mintavételi távolságnak felel meg A számításokhoz 1923 pálya menti adatsorozat állt rendelkezésre, ami a mágneses tér db X, Y, Z, és T komponensét foglalja magában.

5 Magsat mérési pontok eloszlása sa a KárpK rpát-medence felett MISKOLC GYÕR BUDAPEST DEBRECEN 2000 Szélesség, fok NAGYKANIZSA PÉCS SZEGED Tszf. magasság Hosszúság, fok Kp=1- Kp=4-

6 Adatpontok magasságeloszl geloszlásasa Kp index szerinti gyakoriság és kumulatív gyakoriság % Gyakoriság Keringési magasság, km G y akoriság Kp index 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% R elatív kum ulatív gyakoriság

7 Adatok feldolgozása 1. Előfeldolgoz feldolgozás,, korrekciók Külső tér korrekció Vizuális válogatás (zajos és szakadásokat mutató pályák eltávolítása) Kp index (háborgatottság) szerinti válogatás 3 pontos mediánszűrés Dst korrekció az egyenlítői elektrojet hatásának eltávolítására

8 Közel azonos nyomvonalú pályákon regisztrált mágneses m anomáli liák k X komponense DX, nt DX, nt DX, nt Szélesség, fok Nyers adatok külső tér korrekció előtt Szélesség, fok A külső tér korrekció után Szélesség, fok Szelekciók, mediánszűrés és Dst korrekció után

9 Adatok feldolgozása 2. A FöldmagbF ldmagból és s a mágneses m kéregbk regből származ rmazó hatás s szétv tválasztásasa Az eltávolítandó - Földmagból származó - tér nagysága ( nt) több nagyságrenddel haladja meg a kéregből származó tér nagyságát (0-20 nt). A tér két komponense hatásososan frekvencia tartalmuk alapján választható szét. Több módszer részletes vizsgálata alapján a szétválasztás megfelelő megbízhatósággal a harmonikus együtthatókkal valósítható meg.

10 Adatok feldolgozása 3. Interpoláci ció,, térkt rképezés A pálya mentén elhelyezkedő adatokat felülvágó szűrő felhasználásával egy rács pontjaiba interpoláltam. A rácsköz mindkét irányban 1, magassága 400 km a felszíntől. Gauss-féle felülvágó szűrő paraméterei: A -3 db levágással definiált levágási hullámhossz 1200 km A figyelembe vehető maximális távolságot a normált súlyfüggvény 0,1 értéke definiálja (341 km)

11 Interpolált mágneses anomáliatérkép Z komponens Szélesség, fok Hosszúság, fok

12 Inverzió A térképek legjellegzetesebb anomáliája a kurszki vasérc előforduláshoz köthető. Erre az anomáliára egy modell felállításával, valamint a hozzá tartozó direkt, majd az inverz feladat megoldásával a modellparaméterek becsülhetőek. Egyszerű modelleket feltételezve (dipól, 3D hasáb) csak a ható paramétereinek durva közelítését kaphatjuk. Pontosabb becslést csak bonyolult modellek felállításával kaphatnánk, de a 400 km-es távolság a forrás és az észlelés között ezt meggátolhatja.

13 Inverziós eredmények Dipól 3D hasáb (É-D) Szélesség, fok nt Szélesség, fok nt Hosszúság, fok Mélység: 10 m, Dipólmomentum: 4, Am 2, Inklináció 89, Hosszúság, fok Mélység:0-4,8 km Mágnesezettség: 4,42 A/m Kiterjedés: 362 x 525 km

14 Értelmezés A mágneses anomáliatérképen Európa legfontosabb szerkezeti elemei - mint például a Tornquist- Teisseyre tektonikai vonal, vagy az alpi és variszkuszi Európa határa -, nagy gradiensű zónák helyén mutatkoznak Szélesség, fok Hosszúság, fok

15 A mágneses anomáliák megjelenésének oka hőáram és kéregvastagság térképek segítségével magyarázható, és ezek alapján az anomáliák típus szerint osztályozhatóak: Ahol pozitív mágneses anomáliához kivastagodott kéreg és kis hőáram tartozik, vagy negatív anomália vékony kéreggel és nagy hőárammal párosul, ott a mágneses tér forrása a mágneses kéreg. (Kárpátmedence, Szentpétervár, Izland, Kaukázustól É-ra és D-re) Ahol pozitív mágneses anomáliához kivékonyodott kéreg tartozik, ott a mágneses tér forrása az alsó kéreg vagy a felső köpeny (Szardínia) Ahol a mágneses anomáliákhoz nem társítható kéregvastagság- és hőáram-anomália, ott a tér forrása a megváltozott mágnesezettségű kéreg (Kurszk, Kiruna).

16 Összefoglalás Megállapítható, hogy a mesterséges holdak mérési adatsorozataiból átgondolt feldolgozási lépésekkel készített mágneses térképeken jól követhető a földkéreg szerkezeti felépítése. A mágneses anomáliák kéregvastagság és felszíni hőáram-térképek segítségével magyarázhatóak, és így fontos információkat nyerhetünk a kéreg és a felső köpeny mágneses tulajdonságairól.