چکیده: منطقه ی آذربایجان یکی از مناطق مستعد جهت بهره گیری از انرژی زمین گرمایی است. زیرا این منطقه در نوار ولکانیکی ترشیاری قرار دارد و از طرفی شرایط اقلیمی مناسبی نیز دارد. میدان زمین‌گرمایی مشکین‌شهر در غرب و شمال غرب کوه سبلان و در نزدیکی مشکین‌شهر واقع می‌باشد. در این مطالعه جهت اکتشاف ساختارهای زیرسطحی عمیق، مانند مخازن زمین گرمایی، از روش مگنتوتلوریک و مدل‌سازی دوبعدی گرادیان مزدوج غیرخطی و مرزهای تیز استفاده گردید. روش مگنتوتلوریک یک روش الکترومغناطیسی با چشمه ی طبیعی می باشد که برای اکتشاف مخازن ژئوترمال بسیار کاربرد دارد. برای نیل به این هدف داده‌های مگنتوتلوریک پروفیل P1 در منطقه انتخاب و بعد از بررسی اولیه توسط روش‌های آنالیز ابعادی، مشخص گردید که منطقه زیرسطحی این پروفیل، دارای ساختارهای عمدتاً دو و سه‌بعدی با اعوجاجات سنگین گالوانیکی است و با توجه به این موضوع مدل‌سازی داده‌های MT در مد TM نتایج بهتری ارائه می‌دهد. بعد از تصحیح جابه‌جایی ایستای داده‌ها با روش دستی، داده‌های پروفیل P1 به کمک روش‌های دوبعدی گرادیان مزدوج غیرخطی و مرزهای تیز مدل‌سازی شدند؛ که مدل‌سازی مرزهای تیز علاوه بر بارزسازی تمام لایه‌ها و ساختارهای زیرسطحی، مرز لایه‌ها، موقعیت لایه‌ها و توزیع مقاومت ویژه ی لایه‌های زیرسطحی را منطقی‌تر و بهتر از مدل‌سازی هموار به نمایش گذاشت و جواب مناسب‌تری در تطابق با داده‌های حفاری و زمین‌شناسی منطقه ارائه کرد. با استفاده از مدل سازی دوبعدی مرزهای تیز پروفیل P1، لایه ی مقاوم سطحی ناشی از سنگ های ولکانیکی، لایه ی رسانای رسی که احتمالاً سنگ پوش مخازن ژئوترمال می باشد و توده‌های نفوذی عمیق که منبع حرارتی مخازن ژئوترمال می باشد به خوبی نشان داده شد. همچنین موقعیت حدودی مخازن ژئوترمال در زیر این پروفیل و در ارتفاع 1500 تا 2500 متری از سطح دریا تشخیص داده شد.