三维大地电磁数据反演效果研究

【摘要】：进行地壳深部探测,不仅可以揭开大陆地壳演化的秘密,而且可以有效的寻找资源、减轻灾害、保护环境。由中国地质大学(北京)负责执行的《大陆电磁参数标准网实验研究》项目已经完成华北地区阵列式大地电磁场标准点的数据采集工作,大量华北地区阵列式大地电磁实测数据急需合适的反演处理方法。现今大地电磁二维反演已经趋于成熟,广泛使用。三维反演方法在近些年刚刚起步,但是受到现今电脑硬件的限制,处理的效率不高。本文中,将对几个典型的模型和不同参数变化下的模型进行三维数值模拟,然后把得到的测点数据进行二维和三维反演对比,分析二维和三维反演对不同模型的表现差异,并讨论参数的变化对两种反演结果的影响,确定二维反演和三维反演各自对哪种地质类型反映较好,从而对华北和西藏的阵列式大地电磁数据测处理方法提供指导建议。 本文中对层状介质模型、断层模型、柱状构造模型、低阻覆盖层、立方体模型等典型模型和几个参数变化的模型进行二三维反演对比得到以下结论:1、两种反演方法对一维和二维构造的反演结果差异不大,三维反演的分辨率略优于二维反演。2、三维异常体在垂直于剖面方向上的延伸对两种反演方法影响较大,当异常延伸小于一定值时,剖面上的异常大小急剧减小,并且会在二维反演中出现假异常。3、覆盖层对两种反演均会产生较大影响,最直观的表现是在剖面上产生一些假异常。二维反演中测点附近的低阻体下方易产生小规模高阻假异常,并且会削弱其下方存在的高阻体异常,使高阻异常大小减弱。三维反演中低阻覆盖层下方易产生水平条带状假异常。4、旁测线上,高阻和低阻异常体在三维反演结果上的异常幅值大于二维反演结果,并且两个相邻低阻异常体在三维结果上的分界线更为清楚一些。5、处理实测数据时,两种反演结果中异常分布基本一致。不过二维反演异常分布比较精细和分散一些,异常分布偏向细节的刻画;三维反演结果比较均一,异常分布更偏向宏观区域电性信息。