【摘要】：瞬变电磁法(TEM)也称时间域电磁法,近些年发展非常迅速。因其具有低成本、高效率、穿透高阻地层能力强、观测纯二次场、随机干扰影响小、施工简单等优点,已经在金属矿资源勘探、油气勘探、环境与水文地质调查、地下水评估与监测、矿山采空区及灾害水源探测、地质填图等领域发挥了重要的作用。目前,对瞬变电磁的研究多是以圆形回线或磁偶极源为主,为了更为符合实际情况,应该考虑矩形回线源。为了更准确的反应实际的地质情况,瞬变电磁二维正反演应该考虑激电效应。在考虑激电效应的瞬变电磁正演方面,一维正演研究较多,二维正演研究较少,尤其是矩形回线源的二维正演,有待进一步研究。在瞬变电磁反演方面,一维反演研究已经比较成熟,二、三维瞬变电磁反演研究很少。在以上调研分析的基础上,本文开展了考虑激电效应的瞬变电磁2.5维正演和不考虑激电效应的瞬变电磁二维反演研究工作。发射源采用矩形回线,把每条边看做由无数个水平电偶极子组成,对这些电偶极子积分得到矩形发射源下一维介质的背景电磁场。采用有限单元法,对二维研究区域进行剖分、线性插值、单元分析、总体合成、求变分、求解线性代数方程组,得到二次电磁场。背景电磁场加上二次电磁场,从而得到2.5维正演的总电磁场。通过引入Cole-Cole模型,实现了考虑激电效应的瞬变电磁2.5维正演。采用Fortran语言编程开发了考虑激电效应的瞬变电磁2.5维正演程序代码,通过与已有成熟的一维正演算法的计算结果对比,验证了该算法程序的正确性。设计了典型二维理论模型,采用上述考虑激电效应的瞬变电磁2.5维正演程序对瞬变电磁法常用的三种工作装置(中心回线装置、偶极回线装置、大回线装置)的响应进行了计算,并与一维计算结果对比,分析了瞬变电磁场的响应特征,讨论了二维激电效应对瞬变电磁数据的影响。二维反演采用数据空间的Occam方法,使用伴随方程法先求取频率波数域的灵敏度矩阵,再通过两次反变换计算得到所需要的时间域灵敏度矩阵,实现了不考虑激电效应的瞬变电磁二维反演算法。采用Fortran语言编程开发了不考虑激电效应的瞬变电磁二维反演程序代码。理论模型合成数据的试算表明二维反演结果基本正确。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.325
【图文】：
二维正反演模型
单元坐标转化
矩形回线示意图
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈帅;李桐林;张昒哲;;考虑激发极化效应的瞬变电磁一维Occam反演[J];吉林大学学报(地球科学版);2017年04期
2 周磊;严良俊;谢兴兵;王志刚;隋俊杰;;激发极化介质的瞬变电磁一维正演[J];物探与化探;2015年04期
3 王伟明;;考虑激电效应的瞬变电磁中心回线一维正反演[J];新疆有色金属;2013年S2期
4 范涛;李文刚;王鹏;安绍鹏;;瞬变电磁拟MT深度反演方法精细解释煤矿岩层富水性研究[J];煤炭学报;2013年S1期
5 徐凯军;李桐林;刘展;;激电效应对瞬变电磁影响特征研究[J];物探化探计算技术;2010年06期
6 翁爱华;刘云鹤;陈玉玲;董瑞春;廖祥东;贾定宇;;矩形大定源层状模型瞬变电磁响应计算(英文)[J];地球物理学报;2010年03期
7 薛国强;李貅;底青云;;瞬变电磁法正反演问题研究进展[J];地球物理学进展;2008年04期
8 薛国强;李貅;底青云;;瞬变电磁法理论与应用研究进展[J];地球物理学进展;2007年04期
9 ;正余弦变换的数值滤波算法[J];工程地球物理学报;2004年04期
10 王华军,罗延钟;中心回线瞬变电磁法2.5维有限单元算法[J];地球物理学报;2003年06期
相关硕士学位论文 前3条
1 闫国翔;电性源瞬变电磁激电效应的正反演方法技术研究[D];长安大学;2015年
2 赵云威;矩形回线源瞬变电磁法三维有限差分正演模拟[D];中南大学;2012年
3 富鸿;频散介质的瞬变电磁模拟研究[D];吉林大学;2009年
本文编号：
2784292
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/2784292.html
