瞬变电磁法大定源回线全区视电阻率的计算及应用研究

摘要

瞬变电磁法是一种建立在电磁感应原理基础上的时间域人工源电磁探测方法。该方法对低阻异常体有更高的灵敏度;采用携带丰富频谱分量的脉冲波形,一次激发便可覆盖探测所需的频段,大大提高了工作效率。其中特别是大定源回线方法,做为瞬变电磁探测方法中的最常使用的一种方法,具有许多优势,此方法有着较高的灵敏度,因此该方法在地质勘查,工程、地热环境勘探等方面得到了极其广泛的应用。
　　但由于实际测量中接收线框和发射线框之间摆放时相对位置不准确,造成测量误差,使得其数据处理难度加大。而且通常大定源回线视电阻率的计算大多都使用晚期中心回线法的公式近似计算,但这种计算方法受边界影响,而且当不满足晚期条件时,计算的视电阻率值有畸变,所以该方法虽简单但是却有较大的误差和局限性。找到一种比中心回线晚期视电阻率的计算方法更能准确反映地质体地电情况的计算解释方法很重要,因此研究全区视电阻率的计算对于生产实践具有一定的现实意义。
　　本文采用Spies等人提出的全区视电阻率定义,运用Raiche发布的大定源回线装置的响应公式,将发射线框的各边(线源)看做电偶极子积分,线框内任意一点的电磁场看成是这些水平电偶极子在该点的电磁场累加而成。通过这种方法系统地分析大定源回线装置均匀半空间二次场响应的衰减特点。
　　由于视电阻率是响应值的一个隐函数,所以本文采用了样条插值的方法,通过响应值计算了大定源回线全区视电阻率。但是一般算出的视电阻率都会出现解不唯一的情况,在这里采用了分早、晚期多种方法综合判断得出一个合理解。且编写了相应的计算程序,通过对均匀半空间和层状介质模型的计算,验证了计算方法的正确性。
　　最后,对实测数据分别采用全区视电阻率方法和中心回线晚期视电阻率方法进行计算,通过对比,全区视电阻率方法比中心回线晚期视电阻率方法在早期和中期能更好的反映地质体地电特征,较好的消除边框效应的影响。说明本文的研究具有一定的实用价值。

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第一章 绪论

1.1国内外研究现状[14,28]

1.2 存在问题和发展方向

1.3 本文研究的思路和目的意义

1.4本文结构

第二章 全区视电阻率计算方法的基本原理

2.1 前言

2.2 瞬变电磁场的特点

2.3 大定源回线瞬变电磁的基本理论和特点

2.4大定源回线瞬变电磁的响应原理

2.5全区视电阻率的定义及计算方法

2.6瞬变电磁全区视电阻率反演深度的计算

2.7小结

第三章 全区视电阻率计算法的实现

3.1前言

3.2电磁响应特征

3.3全区视电阻率的计算

3.4小结

第四章 方法验证与模型计算

4.1 前言

4.2 均匀半空间模型

4.3 两层模型的全区视电阻率计算

4.4 三层模型的全区视电阻率计算

4.5 四层模型计算视阻率

4.6视电阻率剖面的对比

4.7 小结

第五章 实测数据计算

5.1 前言

5.2 野外实测数据的降噪处理

5.3实测数据处理

5.4 小结

结论和建议

结论

不足之处和建议

参考文献

致谢