斜阶跃关断对瞬变电磁激发极化效应的影响

摘要

瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method简称TEM）是以电磁感应原理为理论基础,采用人工场源为激励源的一种时域电磁探测方法.TEM的理想场源为周期性的双极性方波电流,并且对于电磁扩散的处理解释通常是基于阶跃波形发射电流进行正演与反演解释.然而,实际测量中,关断电流均为斜阶跃波形.采用斜阶跃场源进行激励直接影响着电磁波的扩散规律,会导致电磁信号发生畸变,从而影响后期数据的反演解释.本文将斜阶跃关断效应考虑在内，以均匀半空间和层状大地模型为例，基于Cole-Cole模型，利用拉普拉斯变换将发射电流波形转换到频域，推导中心回线电磁响应频域表达式;通过频时变换获得电磁响应时域结果。为了研究斜阶跃效应对含IP效应电磁场扩散的影响，通过改变时间常数和关断时间，在switch-off time段和off-time段进行特征分析，最后分别针对强极化效应(Strong IP)和弱极化效应(Week IP)两种情况，提出设置发射电流关断时间可行性探测方案。