基于等效电阻率原理的激发极化正反演研究

发布时间：2017-07-03 06:07

  本文关键词：基于等效电阻率原理的激发极化正反演研究

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【摘要】：激发极化法是应用于金属硫化矿勘探的常用方法之一,经常与直流电阻率法配合使用,以此提高地球物理勘探的准确性。如何提高计算效率、提高计算精度、保证计算稳定性,是激发极化法正演模拟计算研究的目的,对于反演计算研究的目的,在于研究不同模型的反演精度与稳定性,寻求最优反演计算方法,探究反演参数对反演结果的影响。在有限差分正演基础上,根据正则化原理建立反演目标函数,并且对目标函数求最优解。选取不同的迭代求解技术,探究其对于反演计算精度与稳定性的影响。本文研究了激发极化法三维正演数值模拟问题,反演问题,包括不同模型的反演精度与稳定性,反演参数阻尼因子对反演的影响,以及不同的反演迭代方法的优缺点。激发极化法的正演问题研究思路,是在直流电阻率法的基础上,基于等效电阻率原理,进行激发极化法正演方法研究。主要进行了规则模型的有限差分正演计算、解析解计算、物理模拟实验,研究证明:通过三种计算方法的对比研究,误差分析可知,等效电阻率原理的激发极化有限差分正演计算是正确与稳定的。激发极化法反演问题的研究思路,主要针对不同电阻率特性、极化率特性的异常体模型,进行反演模型试验研究,首先探究单体模型、多体模型的反演正确性与稳定性,其次是不同的反演参数,阻尼因子对于反演结果的影响,最后研究不同的反演迭代求解技术,高斯-牛顿法、莱德伯格-马夸特法对于含噪声数据反演的适用性。研究证明:在选取合适阻尼系数的前提下,可以提高三维激发极化法反演的水平分辨率和垂向分辨率,高斯-牛顿反演计算方法可以很好地适用于含噪的实际观测数据的反演计算。最后,通过对正反演研究结果的总结,得出基于等效电阻率原理的激发极化正反演过程中的经验结论与存在的问题,以及对激发极化法实际工作的展望。
【关键词】：激发极化法 正演问题 反演问题 等效电阻率
【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】：2016
【分类号】：P631.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究目的和意义10-11
• 1.2 发展概况和研究现状11-13
• 1.3 研究内容13-14
• 第二章 激发极化法的基本原理14-18
• 2.1 激发极化现象的物理与化学解释14-15
• 2.2 视极化率的推导15-18
• 第三章 激发极化法三维有限差分正演研究18-42
• 3.1 激发极化法三维有限差分理论及方程组的求解18-30
• 3.1.1 直流电阻率差分方程的推导19-30
• 3.1.1.1 偏微分方程的离散化20-28
• 3.1.1.2 差分方程的建立28-30
• 3.1.2 方程组的求解30
• 3.2 数值模拟实验30-41
• 3.2.1 数值模拟实验与解析算法的对比研究31-35
• 3.2.2 不同点源深度的模型实验35-38
• 3.2.3 数值模拟实验与物理模拟实验的对比研究38-41
• 3.3 正演小结41-42
• 第四章 激发极化法三维有限差分反演研究42-74
• 4.1 激发极化法的反演方法42-45
• 4.1.1 线性算子化反演方法43-44
• 4.1.2 非线性反演方法44-45
• 4.1.3 精确反演方法45
• 4.2 三维电阻率反演方程45-49
• 4.3 迭代求解算法49-51
• 4.3.1 正则化的高斯-牛顿法49
• 4.3.2 莱德伯格-马夸特法49-51
• 4.4 反演数值实验51-74
• 4.4.1 反演参数阻尼因子选取的对比研究52-56
• 4.4.2 单体模型电阻率与极化率的反演研究56-63
• 4.4.3 双体模型电阻率与极化率的反演研究63-67
• 4.4.4 不同反演计算方法对于含噪数据的适用性对比研究67-73
• 4.4.5 反演小结73-74
• 第五章 结论与展望74-76
• 5.1 结论74-75
• 5.2 展望75-76
• 参考文献76-78
• 致谢78

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本文编号：512540