Szelvény mentén végzett adatfeldolgozási eljárások — hatókijelölés, frekvenciaszűrés és mélységfókuszálás — alkalmazása a CEL08 vonalon / Data processing along a profile – semi-automated source detection, frequencyfiltering and depth slicing (CEL08 profile)

A szerzők (geofizikus és matematikus) közel 25 éves szakmai együttműködésének egyik részterméke ez a cikk. A közös munka célja a nemzetközi szinten megjelent „új” potenciáltér- geofizikai feldolgozási eljárások (többek közt automatikus feldolgozási eljárások) hazai adaptációja, térképi és szelvény menti feldolgozások fejlesztése, továbbá az archív geofizikai adatok ismételt felhasználása és értelmezése volt új földtani ismeretek megszerzése céljából. A cikk a korábban alig alkalmazott, szelvény menti feldolgozási technika gyakorlati alkalmazását mutatja be egy magyarországi mélyszerkezet-kutató szeizmikus szelvény (CEL08) nyomvonala mentén. The authors (a geophysicist and a mathematician) have worked together for more than 25 years; this paper is one of the results of their cooperation. The main goal of the cooperation was to adapt new potential field data processing methods which can be applied either for grid (2-D) or profile (1-D) data. Reprocessing of old data by new data processing techniques not used earlier may result in new geological information. The paper presents a practical example of the adaptation of an earlier not used processing technique for potential field data measured along the deep seismic profile CEL08

Kétdimenziós magnetotellurikus modellezés — irányanizotrópiából származó hatások vizsgálata = Two-dimensional magnetotelluric modelling – investigation of effects due to directional anisotropy

A magnetotellurikus mérési adatok E és H polarizációs inverziójából többnyire különböző eredményeket, eltérő látszólagos fajlagosellenállás-szelvényeket kapunk. A két irány közötti eltérés vajon hiba vagy földtani információ? A kérdés költői, hiszen nyilvánvalóan olyan földtani okai vannak a jelenségnek, amellyel eddig érdemben nem foglalkoztunk. Az eltérést irányanizotrópiának hívjuk (ezt két- és háromdimenziós hatások okozzák), amelyet eddig csak a földtani közeg vezetőképességének irányfüggő megváltozásával hoztunk kapcsolatba. A határátmeneti jelenségek vizsgálata alapján (Kiss et al. 2020) azonban mást is találtunk, nemcsak a vezetőképességtől, hanem a közeg mágneses tulajdonságaitól és/vagy dielektromos permittivitásától is függő irányanizotrópiát. Mivel az elektromágneses, azaz elektromos és mágneses teret mérjük, ez tulajdonképpen nem is meglepő. Ez viszont óvatosságra kell, hogy intsen minket! Korábban, amikor a mágneses permeabilitás szerepét vizsgáltuk a Curie-hőmérséklet tartományában, szerteágazó magnetotellurikus modellezést folytattunk házi fejlesztésű programokkal. Ezeknek a futtatásoknak az eredményeit elővéve számos, akkor érthetetlen jelenség magyarázatát adták meg a feltárt határátmeneti törvényszerűségek. Jelen tanulmányunkban az adatokat leporolva, a 2009-ben félbehagyott tanulmányt kibővítve mutatjuk be modellezési eredményeinket. A CEL08 szelvény mentén, a Kab-hegynél egyértelmű kapcsolat tételezhető fel a bazaltsapka és az anizotrópiamaximum megjelenése között (lásd Kiss et al. 2020). Az anizotrópia maximumhelye a magnetotellurikus szelvényen sokkal mélyebben van, és sokkal nagyobb kiterjedésű, mint amit eddigi földtani ismereteink alapján a bazaltok lehetséges mélybeli helyzetéről és méretéről tudunk. Lehet, hogy ennek a jelenségnek is földtani – pontosabban az elektromágneses tér terjedésében keresendő – okai vannak? A természetben minden a fizika törvényei szerint működik, csak eddig lehet, hogy nem ismertük fel ezeket a törvényszerűségeket? Cikkünkben ennek járunk utána kétdimenziós direkt modellezéssel, majd terepi szondázási görbék vizsgálatával. From the E and H polarization inversion of magnetotellurics, we obtain mostly different results, with different specific resistivity sections. Is the difference between the two directions an error or geological information? The question is theoretical, since there are obvious geological reasons for the phenomenon, which we have perhaps not addressed enough so far. We call the divergence directional anisotropy (caused by two- and three-dimensional effects), which we have so far only associated with directional changes in the conductivity of the geological medium. However, based on the study of boundary transition phenomena (Kiss et al. 2020), we have found something else, a directional anisotropy that depends not only on conductivity but also on the magnetic properties and/or dielectric permittivity of the medium. Since we measure the electromagnetic, i.e. electric and magnetic fields, this is actually not surprising. But this should make interpretative geophysicists and geological users cautious! In our previous studies, when investigating the role of magnetic permeability over the Curie temperature range, we have also performed a wide range of modelling using in-house developed programs. By re-examining the results of these runs, the boundary transition laws that were discovered explained many phenomena that were then incomprehensible. In the present paper, we have presented our results by dusting down the data and extending the paper, which was abandoned in 2009. Along the CEL08 profile at Kab Hill a clear connection between the basaltic cap and the maximum anisotropy can be assumed (see Kiss et al. 2020). The location of the anisotropy maximum in the section is much deeper and much larger than what we know about the possible position and size of the basalts based on our geological knowledge. Is it possible to assume that this phenomenon also has geological causes — more precisely, that it is due to the propagation of the electromagnetic field? Could it be that everything in nature happens according to the laws of physics, but that we have not yet recognised these laws? In this article, we investigate this too; using two-dimensional direct modelling and then examining field sounding curves

Modeling Schumann resonances with schupy

Schupy is an open-source python package aimed at modeling and analyzing Schumann resonances (SRs), the global electromagnetic resonances of the Earth-ionosphere cavity resonator in the lowest part of the extremely low frequency band (<100 Hz). Its very-first function forward_tdte applies the solution of the 2-D telegraph equation introduced recently by Prácser et al. (2019) for a uniform cavity and is able to determine theoretical SR spectra for arbitrary source-observer configurations. It can be applied for both modeling extraordinarily large SR-transients or “background” SRs excited by incoherently superimposed lightning strokes within an extended source region. Three short studies are presented which might be important for SR related research. With the forward_tdte function our aim is to provide a medium complexity numerical background for the interpretation of SR observations. We would like to encourage the community to join our project in developing open-source analyzing capacities for SR research as part of the schupy package