瞬變電磁二維正反演研究

發(fā)布時間：2020-08-07 17:23

【摘要】：瞬變電磁法(TEM)也稱時間域電磁法,近些年發(fā)展非常迅速。因其具有低成本、高效率、穿透高阻地層能力強、觀測純二次場、隨機干擾影響小、施工簡單等優(yōu)點,已經(jīng)在金屬礦資源勘探、油氣勘探、環(huán)境與水文地質(zhì)調(diào)查、地下水評估與監(jiān)測、礦山采空區(qū)及災(zāi)害水源探測、地質(zhì)填圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。目前,對瞬變電磁的研究多是以圓形回線或磁偶極源為主,為了更為符合實際情況,應(yīng)該考慮矩形回線源。為了更準(zhǔn)確的反應(yīng)實際的地質(zhì)情況,瞬變電磁二維正反演應(yīng)該考慮激電效應(yīng)。在考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁正演方面,一維正演研究較多,二維正演研究較少,尤其是矩形回線源的二維正演,有待進一步研究。在瞬變電磁反演方面,一維反演研究已經(jīng)比較成熟,二、三維瞬變電磁反演研究很少。在以上調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,本文開展了考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁2.5維正演和不考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁二維反演研究工作。發(fā)射源采用矩形回線,把每條邊看做由無數(shù)個水平電偶極子組成,對這些電偶極子積分得到矩形發(fā)射源下一維介質(zhì)的背景電磁場。采用有限單元法,對二維研究區(qū)域進行剖分、線性插值、單元分析、總體合成、求變分、求解線性代數(shù)方程組,得到二次電磁場。背景電磁場加上二次電磁場,從而得到2.5維正演的總電磁場。通過引入Cole-Cole模型,實現(xiàn)了考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁2.5維正演。采用Fortran語言編程開發(fā)了考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁2.5維正演程序代碼,通過與已有成熟的一維正演算法的計算結(jié)果對比,驗證了該算法程序的正確性。設(shè)計了典型二維理論模型,采用上述考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁2.5維正演程序?qū)λ沧冸姶欧ǔＳ玫娜N工作裝置(中心回線裝置、偶極回線裝置、大回線裝置)的響應(yīng)進行了計算,并與一維計算結(jié)果對比,分析了瞬變電磁場的響應(yīng)特征,討論了二維激電效應(yīng)對瞬變電磁數(shù)據(jù)的影響。二維反演采用數(shù)據(jù)空間的Occam方法,使用伴隨方程法先求取頻率波數(shù)域的靈敏度矩陣,再通過兩次反變換計算得到所需要的時間域靈敏度矩陣,實現(xiàn)了不考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁二維反演算法。采用Fortran語言編程開發(fā)了不考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁二維反演程序代碼。理論模型合成數(shù)據(jù)的試算表明二維反演結(jié)果基本正確。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P631.325
【圖文】：

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