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제주도 중산간 지역 MT 및 AMT 탐사자료의 2차원 역산
A two-dimensional inversion of MT and AMT data from mid-mountain area of Jeiu island 원문보기

한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집, 2005 May 01, 2005년, pp.21 - 26  

이태종 (한국지질자원연구원 지열자원연구실) ,  송윤호 (한국지질자원연구원 지열자원연구실) ,  우치다토시히로 (일본 산업기술총합연구소 물리탐사그룹) ,  박인화 (한국지질자원연구원 지열자원연구실) ,  임성근 (한국지질자원연구원 지열자원연구실)

초록
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제주도 중산간 지역에서 자기지전류 (MT) 및 가청주파수대역 자기지전류 (AMT) 탐사자료를 얻고 이를 이용하여 2차원 역산을 수행하였다. 두 개의 남-북 방향 측선에 대한 역산결과 제주도에서 특징적으로 나타나는 미고결 퇴적층이 10 ohm-m 내외로 두 개의 측선 전반에 걸쳐 나타났으며 측선 중앙부에서 4 km 이상의 심도까지 연장된 저비저항 이상대가 존재하는 것으로 나타났다. 그러나 이 저비저항 이상대가 제주도 주변 바다의 영향인지 과거의 화산활동과 관련된 것인지에 대한 해석을 뒷받침해 줄 어떠한 정보도 아직은 확보되지 않아 향후 추가적인 연구가 요구된다. MT 주파수대만을 이용한 경우와 이것에 AMT 주파수대를 포함해서 역산을 수행한 경우를 비교한 결과, 우리나라와 같이 전기비저항이 높은 지질구조에서는 AMT 자료를 함께 얻어 천부 분해능을 확보하는 것이 심부구조 해석에 도움이 되는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Two-dimensional (2-D) inversion of magnetotelluric (MT) data for two survey lines having south-north direction from Jeiu Island has been carried out. The 2-D models show a thick layer having around 10 ohm-m in the depth of a few hundred meters throughout the survey area, which can be considered as t...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 동시스템을 이용하여 제주도에서 지열부존 가능성을 타진하고 제주도심부 지질 구조 파악을 목적으로 자기 지전류 (MT) 탐사 및 가청주파수 대역 자기지전류(AMT) 탐사를 수행하였다. MT 탐사를 위해서는 국내의 높은 전자기 잡음을 감안하여 일본 Kyushu지역에 원거리 기준점을 운영하여 양질의 MT 자료 획득을 꾀하였으며, 이와 더불어 전반적으로 높은 전기비저항을 갖는 국내의 지질 여건을 감안하여 MT 탐사와 함께 AMT 탐사를 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다. 또한 두 자료의 결합을 통하여 역산해석에 있어서 천부분해능을 확보하고 AMT 대역의 고주파수 자료의 누락이 천부 및 심부의 역산 결과에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다.
  • MT 탐사를 위해서는 국내의 높은 전자기 잡음을 감안하여 일본 Kyushu지역에 원거리 기준점을 운영하여 양질의 MT 자료 획득을 꾀하였으며, 이와 더불어 전반적으로 높은 전기비저항을 갖는 국내의 지질 여건을 감안하여 MT 탐사와 함께 AMT 탐사를 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다. 또한 두 자료의 결합을 통하여 역산해석에 있어서 천부분해능을 확보하고 AMT 대역의 고주파수 자료의 누락이 천부 및 심부의 역산 결과에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 동시스템을 이용하여 제주도에서 지열부존 가능성을 타진하고 제주도심부 지질 구조 파악을 목적으로 자기 지전류 (MT) 탐사 및 가청주파수 대역 자기지전류(AMT) 탐사를 수행하였다. MT 탐사를 위해서는 국내의 높은 전자기 잡음을 감안하여 일본 Kyushu지역에 원거리 기준점을 운영하여 양질의 MT 자료 획득을 꾀하였으며, 이와 더불어 전반적으로 높은 전기비저항을 갖는 국내의 지질 여건을 감안하여 MT 탐사와 함께 AMT 탐사를 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다.

가설 설정

  • 2차원 역산을 위하여 우선 두 개의 측선에 대하여 주향이 측선과 직교한다는 가정 하에 MT 임피던스를 측선 방향으로 회전시켜 자기장이 주향과 평행한 성분 (TM mode)과 수직한 성분 (TE mode) 을 계산하고 이중 TM 모드에 대한 겉보기 비저항과 위상을 역산에 이용하였다. 측선은 Line-E가 N5°W, Line —W가 N15°E 방향을 가지며 각각의 측 점간의 거리는 해당 측선상에 투영(projection)시킨 거리를 사용하였다.
  • 2차원 역산에는 자료의 Bayesian likelihood를 최대로 하여 모델의 regularization parameter를 조절하는 최소자승역산(Uchida, 1993)을 이용하였으며 이때 모형반응 계산 알고리듬은 유한 요소법이다. 이때, 겉보기 비저항과 위상 자료의 자료오차 (error bar)의 크기에 따라 가중치를 주도록 하였으며 겉보기 비저항의 최소 자료오차(minimum noise)는 1%로 가정하였다. 역산에 사용된 자료는 1) Dataset 1:통상적인 MT탐사 만으로 얻을 수 있는 자료로서 97 ~ 0.
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