New improved formulas for calculating gravity and magnetic anomalies based on a cylinder model

We have developed two new formulas for the calculation of gravity and magnetic anomalies over a cylinder model freely oriented in space. Compared with the conventional method, our new development considers multiple factors that have impact on geophysical observations (some neglected in previous studies) such as the dip angle, the strike direction, the size, top depth and the physical properties of a cylinder. We can use these new formulas to calculate the anomaly of the three components of magnetic field as well as its gravitational anomaly. Furthermore, based on a series of forward modeling by using these new formulas, two multiple linear regression systems (one for gravity and another for magnetism) have been developed in order to estimate the cylinder's parameters from observed gravity and magnetic data. Keywords: Forward problem, Inverse problem, Multiple Linear Regression, Joint interpretations,gravity and magnetism.

Résumé

Nous avons développé deux nouvelles formules pour calculer les anomalies de gravité et de magnétisme basées sur un modèle de cylindre librement orienté dans l'espace. Comparé à la méthode conventionnelle, notre nouveau développement considère des facteurs multiples qui ont un impact sur les observations géophysiques - certains ont été ignorés dans les études précédentes - comme l'angle d'inclinaison, l'orientation par rapport au nord, la grandeur, la profondeur et les propriétés physiques d'un cylin re. Nous pouvons utiliser ces nouvelles formules pour calculer l'anomalie des trois composantes du champ magnétique aussi bien que l'anomalie gravitationnelle. En outre, basé sur une série de modélisations directes en utilisant ces nouvelles formules, deux systèmes de régression linéaire multiples (un pour la gravité et un autre pour le magnétisme) ont été développés pour estimer les paramètres du cylindre à partir de la gravité observée et des données de magnétisme. Mots clés: Calcul direct, calcul inverse, régression linéaire multiple, interprétation conjointe, gravité et magnétisme.