3-D天然场源地球电磁场响应的分析研究

【摘要】：本研究主要是对复杂地下介质情况下3维大地电磁场的数值模拟结果进行了相关性分析和图像性质研究，研究结果对于多维大地电磁问题的数据处理、反演的目标函数选择以及资料解释都有很重要的意义。针对基于不同大地电磁阻抗张量旋转不变量定义的视电阻率响应和相位响应的图像特性进行了分析，同时结合不同响应值和地下复杂介质中的电性分界面的相关性研究，我们分别使用Re_det(Z)、Im_det(Z)、det(Z)、detRe(Z)、det Im(Z)和相位6个不同的不变量定义的响应值。总之，通过大量合成模型和野外真实模型的数值模拟试验，我们认为通过对基于不同阻抗张量旋转不变量定义的大地电磁响应和地下电性地质结构的相关性分析以及图像分析，相关性曲线在一定程度上与地下电性结构的分布是有其本质的联系的，甚至在近地表的3维异常体和3维深部构造情况下对真实的地下电性分布的认识是有意义的；实部基定义的视电阻率较其他定义更接近相位相关系数的曲线变化；结合相关系数和图像分析，我们可以确定“关键孔”的位置，从而为分辨地下异常体几何形状提供更丰富的信息；慎重的选择目标函数，提高反演质量。当然本研究也存在着一些问题，希望能够深入研究“关键孔”现象形成的物理机制，以及对噪声的影响等问题。