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《中国地质大学(北京)》 2007年
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考虑电磁耦合效应的频谱激电三维正演算法研究

王亮  
【摘要】: 电磁法勘探解决地质问题的依据是岩石的导电(或电阻)性差异和激发极化(激电)特性差异。一些学者利用简洁的数学模型表示了频率域中以激电特性为基础的岩石复电阻率性质,如Cole-Cole模型。实践证明能够根据岩石复电阻率模型参数,如零频电阻率(ρ0),极化率(m ),时间常数(τ)和频率相关系数(c)等,定量评价异常体电性特征。因此深入研究这种异常体复电阻率参数的提取方法具有很重要的理论和现实意义。由于此法观测视复电阻率,故又称复电阻率法(CR)。 在实际的频谱激电野外观测资料中,总包含有不同程度的电磁耦合,因此,研究同时存在激电和电磁耦合效应时的视复电阻率性质,对频谱激电法有重要意义。 文中首先讨论了一些岩石复电阻率数学模型及其相应的等效电路模型,并对其中的经典模型——Cole-Cole复电阻率模型的频谱特征进行了论述,然后根据对均匀岩石复电阻率数学模型的分析,将Cole-Cole模型表示的地下异常体各剖分单元复电阻率引入到用交错网格有限差分求解均匀大地三维电磁场计算中,实现了电偶源地面激发、接收情况下的复电阻率三维电磁场正演模拟。在正演计算中,引入交错网格有限差分法,并结合不完全乔累斯基预处理的双共轭梯度迭代方法进行正演计算,这种方法速度快、精度高、结果稳定,能适应三维复杂介质的数值模拟,为三维电磁反演奠定了基础。 对于基于水平电偶极源的地面激发接收情况下的正演结果分析表明,三维复电阻率体的电磁响应是由电磁耦合效应和激电效应共同产生的,频率、极化率、频率相关系数以及激发源位置的变化都会对最终的模型响应产生一定的影响。
【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】:2007
【分类号】:P631.3

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【参考文献】
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