Modelado electroeléctrico hacia adelante por elementos finitos vectoriales en 3D para grandes fuentes de bucle utilizando un algoritmo de campo total y mallas tetraédricas no estructuradas

RESUMEN Las mallas tetraédricas no estructuradas con refinamiento local facilitan el uso de enfoques de solución de campo total para problemas electromagnéticos (EM) geofísicos hacia adelante. Estos enfoques, cuando se combinan con el método de elementos finitos (FE) vectorial y con refinamiento cerca de transmisores y receptores, pueden proporcionar soluciones precisas y manejar fácilmente modelos realistas con geometría y topografía complejas. Hemos aplicado este enfoque al modelado hacia adelante en 3D para configuraciones de bucle fijo y en movimiento. Se utilizó MUMPS, un solucionador directo, para resolver el sistema lineal de ecuaciones generado por el análisis de FE. Un solucionador directo es particularmente adecuado para la configuración de bucle en movimiento, para la cual el lado derecho es diferente para cada bucle de transmisor, pero cuya matriz de coeficientes no cambia. Por lo tanto, la matriz de coeficientes solo debe ser factorizada una vez, y luego el sistema puede resolverse de manera eficiente para todos los diferentes lados derechos. Comparamos nuestros resultados con varios escenarios típicos de la literatura: un ladrillo conductor en un semiespacio homogéneo y un conductor complejo en un contacto vertical, ambos para configuraciones de bucle fijo, y un semiespacio homogéneo para una configuración de bucle en movimiento. También evaluamos resultados para el depósito de mineral de sulfuro masivo de la Zona Ovoid en Voisey’s Bay, Labrador, Canadá, para el cual consideramos configuraciones de bucle fijo y en movimiento. Este modelo también proporciona una ilustración de los complejos sistemas de corriente vorticial que se generan por métodos EM en dominio temporal dentro de cuerpos minerales altamente conductores en un anfitrión resistivo.