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磁电法正演理论研究

邓靖武  
【摘要】:磁电法是一种测量磁场的传导类电法勘探方法,它通过在传统电阻率法中将测量地面上两点之间的电位差改为观测磁场(总磁场强度和二次磁场强度)来分析异常分布规律并实现勘探目的。磁电法包括磁电阻率法和磁激发极化法。磁电法中观测的磁异常是由异常体中的传导电流引起,它主要取决于地质目标体的导电性和电化学作用。 论文采用了有限差分数值模拟方法实现了磁电法的三维正演,并在正演模拟的基础上进行了相应的研究和探讨。通过正演模拟发现,磁电阻率法中的磁异常(即一次场或者是总场)幅值相对较大,而磁激发极化法中的异常场(即二次场)则小得多,二者在异常形态上不仅都能反映异常体的存在,而且在形态上与异常体——围岩之间相对高阻或相对低阻有较好的对应关系,但是从相对幅值上考虑,二次场与一次场(或者总场)的悬殊很大,这一点在实际工作中直接测量磁极化率时应该予以考虑。 论文还根据数值模拟结果讨论了高、低阻屏蔽层的影响和区分组合异常的问题。在异常体上方存在局部的高阻屏蔽层时,由于高阻层对电流分布的影响会导致异常体内电流增大,从而产生的磁异常也会增大。而当高阻屏蔽层在平面上趋于无限大而且埋深较大时,这时因进入异常体的电流很小,甚至趋于零,所以地面上观测不到异常体产生的磁异常。在异常体上方存在低阻屏蔽层时,由于低阻层会吸引电流,从而导致通过异常体的电流减少,因此异常的幅值也会受到较大的影响。另外,在区分组合异常体方面,当组合异常体中异常单元与围岩之间有相反的电阻率差异,即相对高阻或相对低阻时,磁电法可以清晰地区分组合异常体,当异常单元与围岩之间电阻率差异相同时,磁电法则没有优势可言。因此,利用磁场强度来区分组合异常体需要结合异常体与围岩之间电性差异来考虑。


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