大地电磁（MT）自适应有限元各向异性正演

发布时间：2021-11-12 22:28

　　电各向异性在自然界中普遍存在,特别是沉积盆地中的部分岩层经过压实变质作用,表现出很强的各向异性导电性,采用基于各向同性模型对实测资料进行正反演解释必然会造成困难甚至结果的错误,只有基于各向异性理论的正反演解释才更为合理准确。本文通过自适应有限元对大地电磁各向异性进行正演计算,分别模拟水平、垂直和倾斜各向异性介质在不同偏转角和主轴电阻率下的响应结果。结果表明:自适应有限元能够在后验误差的控制下得到合理的网格,使计算结果更加接近解析解;在各向异性介质中,大地电磁TE极化模式的视电阻率和阻抗相位与垂直于层面的电阻率无关;二维电各向异性结构中,大地电磁TM极化模式响应结果总是由主轴上的电阻率在y轴方向上的分量所决定。 

【文章来源】：吉林大学学报(地球科学版). 2020,50(06)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

研究区域示意图

本文采取h-型的自适应有限元(图2)。首先对给定的模型划分相对较粗糙的网格;然后通过后验误差计算局部误差,并根据误差值指向性地对区域网格进行精细化剖分;再根据细化的区域网格重新生成新的网格,计算局部网格的误差直到误差小于所给定的误差阈值;最终所生成的网格便是我们所需要的网格剖分,在此网格下进行的模拟既能满足精度又能相对提高计算速度。在大地电磁偏微分方程的计算中,方程是一个连续性问题,但是在实际的计算机实现中,使用的是离散公式,可写成

利用python程序语言结合Fenics函数库编写了大地电磁自适应有限元各向异性正演算法。选用3层地电模型(图3),通过与MARE2DEM软件的计算结果做对比,以验证算法的有效性。第1层各向同性介质厚度为1 km,电阻率为500 Ω· m;第2层为厚度2 km的各向异性介质,其中在x′、y′、z′3个电性主轴方向[12]上的电阻率ρx′ ,ρy′,ρz′ 分别为300,300,20 Ω·m,第2层的平均电阻率约为78 Ω·m;围岩电阻率为1 000 Ω·m。图4 层状各向异性的大地电磁(MT)响应结果

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]层状各向异性介质大地电磁正反演研究[D]. 郑彦丰.长安大学 2017
[2]大地电磁二、三维非结构有限元数值模拟[D]. 李志旋.中国科学技术大学 2016
[3]大地电磁测深二维各向异性有限元正演模拟[D]. 张君涛.成都理工大学 2016
[4]电阻率任意各向异性介质大地电磁场三维正演算法研究[D]. 徐震寰.中国海洋大学 2015
[5]基于MPI的海洋可控源电磁法自适应有限元2.5D正演研究[D]. 王堃鹏.成都理工大学 2014
[6]大地电磁各向异性介质正演与NLCG反演研究[D]. 薛帅.中南大学 2013
[7]二维各向异性大地电磁场的有限元数值模拟[D]. 杨淼鑫.成都理工大学 2012
[8]龙门山构造带中段大地电磁测深研究[D]. 张振宇.成都理工大学 2010



本文编号：3491751