Analysis of magnetic field components anomalies due to homogeneous polyhedrons

Abstract

ABSTRACT. A procedure for determining semi-analytical expressions for the magnetic fields caused by homogeneous polyhedral bodies based on Green's theorem has been developed. It constitutes a modification of previous developments for the gravity field of three-dimensional bodies and employs the discretization of the faces of the polyhedron by triangles and the definition of local coordinates for each triangle. A maximum misfit of less than 1.0% between the values computed with these analytical expressions and those obtained with closed expressions for prismatic bodies, applied to a homogeneous cube, demonstrates the effectiveness of the procedure. Examples of magnetic maps due to octahedral bodies with different forms and orientations show that it is possible to obtain a qualitative distinction among their anomalies. Therefore, the present analysis constitutes a basis for future inverse modeling of convex polyhedrons and will be useful in geophysical exploration.

Keywords: magnetic anomalies, polyhedral bodies, irregular shapes.

Análise das componentes do campo magnético produzido por um poliedro homogêneo

RESUMO. Foi desenvolvido um procedimento para determinar expressões analíticas para os campos magnéticos causados por corpos poliédricos homogêneos com base no teorema de Green. Constitui uma modificação dos desenvolvimentos anteriores para o campo gravitacional de corpos tridimensionais e emprega a discretização das faces do poliedro por triângulos e a definição das coordenadas locais para cada triângulo. Um erro máximo inferior a 1,0% entre os valores calculados com essas expressões analíticas e os obtidos com expressões fechadas para corpos prismáticos, aplicados a um cubo homogêneo, demonstra a eficácia do procedimento. Exemplos de mapas magnéticos devido a corpos octaédricos com diferentes formas e orientações mostram que é possível obter uma distinção qualitativa entre suas anomalias. Portanto, a presente análise constitui uma base para futura modelagem inversa de poliedros convexos e será útil na exploração geofísica.

Palavras-chaves: anomalias magnéticas, corpos poliédricos, formas irregulares.

How to cite:
AMARANTE EMS & SAMPAIO EES. 2021. Analysis of magnetic field components anomalies due to homogeneous polyhedrons. Brazilian Journal of Geophysics, v. 39, n. 1. doi: 10.22564/rbgf.v38i3.2078