典型地电异常的三维地—井瞬变电磁场特征与分布规律

发布时间：2025-01-04 02:16

　　地-井瞬变电磁法利用电磁感应定律来观测二次涡流场,其观测阶段在时间上分为早期、过渡期和晚期,主要通过测量随时间变化的纯二次场信号,进而获得不同深度的地质信息。地-井瞬变电磁法常用于金属矿详细勘查,该方法抗干扰能力强,基本不会受到地形起伏的影响,并且具有耦合程度好、异常响应强、形态简单、分辨能力强等优点。本文则以地-井瞬变电磁法为研究对象,对典型异常体的响应特征和分布规律开展理论研究。首先利用有限差分法将麦克斯韦方程组推导为离散格式,引入垂直磁偶极源获取磁场分量的时间变化规律。其中,利用非均匀网格剖分技术对建立的模型进行剖分,应用修正的廖氏吸收边界条件对边界及角点进行高阶校正和处理。最终形成了三维有限差分算法。建立了地-井瞬变电磁法典型地电异常模型,对均匀半空间、G型、D型、K型和H型等多个不同地电模型,以及0°、45°、90°、135°倾斜的低阻板状体、推覆构造等地质模型进行了正演模拟,分析了相应异常体的二次场响应特征,并对不同时刻的响应曲线和等值线图进行了对比。最后,总结出了典型异常体的瞬变电磁响应特征。

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容和创新点
2 地-井瞬变电磁法理论基础
    2.1 磁偶极子形成的时间域电磁场
        2.1.1 均匀全空间中磁偶极子形成的瞬变场
        2.1.2 均匀半空间垂直磁偶极子源的瞬变场
    2.2 本章小结
3 地-井瞬变电磁场三维时域有限差分算法
    3.1 时间域扩散方程与差分方程
        3.1.1 时间域扩散方程
        3.1.2 时间域差分方程
        3.1.3 初始条件和网格剖分技术
    3.2 边界条件
        3.2.1 地表-空气边界条件
        3.2.2 廖氏边界条件
        3.2.3 廖氏吸收边界条件的反射系数
        3.2.4 廖氏吸收边界条件的修正
    3.3 本章小结
4 地-井瞬变电磁法典型地电异常特征三维正演研究
    4.1 算法精度验证
    4.2 地井瞬变电磁总场响应特征
        4.2.1 均匀半空间响应特征
        4.2.2 G型地电模型响应特征
        4.2.3 D型地电模型响应特征
        4.2.4 K型地电模型响应特征
        4.2.5 H型地电模型响应特征
    4.3 不同角度板状体响应特征
        4.3.1 0 °板状体响应特征
        4.3.2 45 °板状体响应特征
        4.3.3 90 °板状体响应特征
        4.3.4 135 °板状体响应特征
        4.3.5 十字模型响应特征
    4.4 推覆构造响应特征
    4.5 低阻覆盖层响应特征
    4.6 本章小结
5 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
致谢
参考文献



本文编号：4022750