正交水平磁偶源的电磁场分布规律

摘要

基于平面波卡尼亚电阻率的电磁测深法应用广泛，从天然源到人工源，由单场源到多场源实现从标量测量到张量测量，是电磁法研究的一个方向和趋势。多场源时的张量测量更适合于复杂的、非层状的二维构造，更符合实际地质情况，且可以实现全方位的观测。
　　 正交水平磁偶源能够有效模拟天然场源，方便实现可控源高频大地电磁张量测量。正交水平磁偶源的电磁场分布规律是野外实际工作方法技术的理论基础。
　　 论文推导了均匀大地模型、一维水平层状模型上水平磁偶源的电磁场各分量表达式，利用场的叠加原理计算了正交水平磁偶源的电磁场分量。通过计算张量阻抗得到张量视电阻率。分析了单个水平磁偶源和正交水平磁偶源的电磁场分量、标量视电阻率、张量视电阻率及其相位的分布规律；研究了收发距、场源角度、地电阻率对张量视电阻率的影响；分析了典型的水平层状模型上的张量视电阻率曲线。通过野外试验和找矿实例来验证理论分析结果。
　　 研究表明，正交水平磁偶源产生的电磁场水平分量在各个象限都有一相对低值带，对应的标量视电阻率形成了高阻畸变带，但张量视电阻率畸变带消失；张量视电阻率曲线显示出近区的低阻、过渡区的高阻隆起和远区趋于真值的规律；根据收发距和地电阻率合理确定远区距离，尽量避免在近区和过渡区测量；低阻覆盖比高阻覆盖时达到远区的距离要大；层状模型时底层高阻和过渡区隆起无法分辨，底层低阻和过渡区隆起可以分辨。同时野外试验结果表明，在远区，场源摆放角度对张量测量结果几乎没有影响，即在远区可以实现全方位张量测量；试验剖面和找矿实例证实了正交水平磁偶源的优越性。最后总结了采用正交水平磁偶源的电磁测深法的工作方法技术。