本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源復(fù)電阻率法三維正演研究

  更多相關(guān)文章： 激發(fā)極化 復(fù)電阻率法 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源 有限差分法 Cole-Cole模型

【摘要】：眾所周知,巖礦石會(huì)因激發(fā)極化效應(yīng)而具有復(fù)電阻率性質(zhì),而現(xiàn)在可控源電磁法正反演研究中,大多只考慮電磁效應(yīng),忽略激電效應(yīng),認(rèn)為地下介質(zhì)電阻率是不隨頻率變化的。本文從實(shí)際出發(fā),開(kāi)展了基于麥克斯韋方程的同時(shí)考慮激電效應(yīng)和電磁效應(yīng)的長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源復(fù)電阻率法的三維正演研究,該方法所涉及的物性參數(shù)較多,能夠有效地減少地球物理反演解釋的多解性,能更準(zhǔn)確地確定、劃分地質(zhì)異常體,為更加準(zhǔn)確的地質(zhì)解釋提供更多信息。論文從麥克斯韋方程出發(fā),借助謝昆諾夫勢(shì)推導(dǎo)得到電偶極子的遞推解析解,再對(duì)其沿導(dǎo)線(xiàn)方向進(jìn)行積分得到長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源的解析解,從表達(dá)式中可以看出長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源解析解與兩接地項(xiàng)有關(guān)。通過(guò)對(duì)比電偶極子和長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源激發(fā)的電磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)供電極距越長(zhǎng)兩者激勵(lì)的電磁場(chǎng)差別越大,并且認(rèn)為在一定程度上可以利用多個(gè)電偶極子來(lái)代替長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源。在三維正演模擬中,沒(méi)有將總場(chǎng)分成一次、二次場(chǎng)來(lái)求解,而是直接求解總場(chǎng),采用電流密度呈偽delta函數(shù)分布的等效源來(lái)代替電偶極子,從而避免場(chǎng)源奇異性,提高了計(jì)算效率。模擬長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源時(shí),為了在離散化的網(wǎng)格中加入連續(xù)變化的長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源,采用在多個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上放置電偶極子(點(diǎn)源)的辦法來(lái)代替長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源,通過(guò)多個(gè)電偶極子場(chǎng)的疊加來(lái)達(dá)到等效長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源場(chǎng)的目的。經(jīng)過(guò)與長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源解析解對(duì)比,發(fā)現(xiàn)三維正演模擬的電磁場(chǎng)分量、卡尼亞電阻率和相位與解析解的相對(duì)誤差較小,驗(yàn)證了多電偶極子代替長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源的可行性。最后,將運(yùn)用較廣泛的Cole-Cole復(fù)電阻率模型分別引入到一維、三維正演中,并完成了程序的編寫(xiě)。通過(guò)改變Cole-Cole模型參數(shù)來(lái)分析各激電參數(shù)對(duì)電磁場(chǎng)分布的影響,在一維正演中,發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)分量變化要比磁場(chǎng)分量變化明顯,并在視電阻率和相位曲線(xiàn)上得到良好的反映;在三維正演中,發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)分布受零頻電阻率和極化率影響嚴(yán)重,而時(shí)間常數(shù)和頻率相關(guān)系數(shù)對(duì)其影響相對(duì)較小。
【關(guān)鍵詞】：激發(fā)極化 復(fù)電阻率法 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源 有限差分法 Cole-Cole模型
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P631.322
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景9
• 1.2 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源簡(jiǎn)介9-10
• 1.3 復(fù)電阻率法的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 頻率域電磁法正演模擬現(xiàn)狀11-12
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源一維正演14-34
• 2.1 謝昆諾夫勢(shì)14-17
• 2.2 層狀半空間上的有限源17-22
• 2.2.1 互補(bǔ)解17-18
• 2.2.2 通解18-20
• 2.2.3 水平電偶極子地表電磁響應(yīng)20-21
• 2.2.4 長(zhǎng)（接地）導(dǎo)線(xiàn)源地表電磁響應(yīng)21-22
• 2.3 快速漢克爾變換22-27
• 2.4 電偶極子與長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源27-34
• 2.4.1 電偶極子與長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源的對(duì)比分析27-31
• 2.4.2 多個(gè)偶極子代替長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源31-34
• 第3章 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源三維正演34-57
• 3.1 交錯(cuò)采樣有限差分法34-45
• 3.1.1 麥克斯韋方程34-35
• 3.1.2 長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)源的加載35-36
• 3.1.3 麥克斯韋方程的離散化36-42
• 3.1.4 邊界條件42-43
• 3.1.5 大型稀疏復(fù)數(shù)方程組的求解43-45
• 3.2 正演模擬驗(yàn)證45-51
• 3.2.1 均勻半空間模型45-46
• 3.2.2 層狀模型46-51
• 3.3 算例分析51-57
• 第4章 復(fù)電阻率的引入57-82
• 4.1 復(fù)電阻率等效模型57-62
• 4.2 Cole-Cole模型的引入62-82
• 4.2.1 Cole-Cole模型復(fù)電阻率分量的頻譜特性62-70
• 4.2.2 Cole-Cole模型參數(shù)對(duì)電磁場(chǎng)分布的影響70-82
• 第5章 結(jié)論與不足82-84
• 5.1 本文的主要研究成果82
• 5.2 不足與建議82-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：641323