瞬變電磁法是常用的地球物理勘探方法之一,該方法利用發(fā)射源在地下激發(fā)電磁場,并觀測地下電性介質(zhì)中產(chǎn)生的二次感應(yīng)渦流場。瞬變電磁法的發(fā)射源可為線框,也可為長直導(dǎo)線。當(dāng)探測目標(biāo)體埋深較大時(shí),發(fā)射源采用長直導(dǎo)線或者長直導(dǎo)線圍成的大線框;當(dāng)探測目標(biāo)體埋深較淺時(shí),發(fā)射源則采用小線框。一般情況下,瞬變電磁法觀測的是時(shí)間域磁場信號或感應(yīng)電動(dòng)勢信號,觀測信號不僅限于垂直分量,但以垂直分量的信號最為常見。在瞬變電磁法中,利用觀測數(shù)據(jù)推斷地下電性結(jié)構(gòu)的過程稱為瞬變電磁成像。在瞬變電磁理論中,瞬變電磁反演作為最常用的成像方法,是開展瞬變電磁資料解釋工作的重要方法。隨著瞬變電磁法在水文地球物理、工程地質(zhì)等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛,使用回線源瞬變電磁法探測淺層目標(biāo)體精細(xì)結(jié)構(gòu)的需求也日益增長,此時(shí)簡單的瞬變電磁一維反演已經(jīng)不能滿足要求,因此需要研究回線源瞬變電磁三維反演系統(tǒng)。目前,由于回線源瞬變電磁三維反演的計(jì)算效率不高,算法不夠穩(wěn)定,該技術(shù)還未被廣泛應(yīng)用在實(shí)例勘探中。為了獲取快速穩(wěn)定的瞬變電磁三維反演系統(tǒng),本研究運(yùn)用矢量有限單元法模擬計(jì)算了帶地形起伏的瞬變電磁三維正演,根據(jù)該正演過程設(shè)計(jì)了瞬變電磁三維反演程序,再運(yùn)用瞬... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

電磁場傳播示意圖

圖 2.2 時(shí)域信號與激發(fā)電流關(guān)斷時(shí)間的關(guān)系令激發(fā)電源的關(guān)斷時(shí)間為 t0，可將斜階躍波形分解為多個(gè)脈沖激勵(lì)在不同時(shí)刻的疊加。多個(gè)脈沖信號產(chǎn)生的階躍激勵(lì)，共同作用于觀測時(shí)間 T 所測量的電磁響應(yīng)。令第 i 個(gè)脈沖產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)為 ti，該時(shí)刻的階躍電流為 di，該階躍波形為第 個(gè)下階躍波形。由圖 2.2 可知，時(shí)域電磁信號在時(shí)間點(diǎn) t 上的響應(yīng)，可以表示為如下卷積形式 ( ) 0tof t h d 2.28)當(dāng)激勵(lì)電流為下階躍電流時(shí)，時(shí)域電磁信號在時(shí)間點(diǎn) t 上的響應(yīng)可以表示為f (t ) f ( ) f (t ) 2.29)由漢克爾濾波實(shí)現(xiàn)的時(shí)頻變換表達(dá)式（公式(2.27)所示）可知，存在時(shí)間項(xiàng) 1/t，可得 f(∞)為零。在瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，激發(fā)電流還可以為三角波或者方波形式。由于有關(guān)斷時(shí)間的存在，方波的波形可視為梯形，如圖 2.3 所示

圖 2.2 時(shí)域信號與激發(fā)電流關(guān)斷時(shí)間的關(guān)系源的關(guān)斷時(shí)間為 t0，可將斜階躍波形分解為多個(gè)脈沖激脈沖信號產(chǎn)生的階躍激勵(lì)，共同作用于觀測時(shí)間 T 所脈沖產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)為 ti，該時(shí)刻的階躍電流為 di，該階。 可知，時(shí)域電磁信號在時(shí)間點(diǎn) t 上的響應(yīng)，可以表示為 ( ) 0tof t h d 流為下階躍電流時(shí)，時(shí)域電磁信號在時(shí)間點(diǎn) t 上的響應(yīng)f (t ) f ( ) f (t ) 濾波實(shí)現(xiàn)的時(shí)頻變換表達(dá)式（公式(2.27)所示）可知，存。磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，激發(fā)電流還可以為三角波或者方存在，方波的波形可視為梯形，如圖 2.3 所示

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深海熱液金屬硫化物礦電性結(jié)構(gòu)[J]. 席振銖,李瑞雪,宋剛,周勝.  地球科學(xué). 2016(08)
[2]基于電場總場矢量有限元法的接地長導(dǎo)線源三維正演[J]. 李建慧,Colin G.Farquharson,胡祥云,曾思紅.  地球物理學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]西南山區(qū)典型滑坡體時(shí)移電阻率動(dòng)態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)研究（英文）[J]. 徐冬,胡祥云,單春玲,李睿恒.  Applied Geophysics. 2016(01)
[4]電性源瞬變電磁地空逆合成孔徑成像[J]. 李貅,張瑩瑩,盧緒山,姚偉華.  地球物理學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]TEM investigations of South Atlantic Ridge 13.2°S hydrothermal area[J]. TAO Chunhui,XIONG Wei,XI Zhenzhu,DENG Xianming,XU Yixian.  Acta Oceanologica Sinica. 2013(12)
[6]回線源瞬變電磁法的三維正演研究[J]. 李建慧,朱自強(qiáng),魯光銀,曾思紅.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2013(02)
[7]深海拖曳式瞬變電磁的響應(yīng)規(guī)律[J]. 周勝,席振銖,宋剛,李波,左立標(biāo),侯海濤.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[8]瞬變電磁擬地震子波寬度壓縮研究[J]. 薛國強(qiáng),李貅,戚志鵬,范濤,周楠楠.  地球物理學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的三維大地電磁自適應(yīng)矢量有限元模擬[J]. 劉長生,湯井田,任政勇,馮德山.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[10]矩形回線激發(fā)的電磁場與磁場的對稱關(guān)系研究[J]. 李建慧,劉樹才,朱自強(qiáng),魯光銀,趙曉博,趙雙求.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)

博士論文
[1]基于矢量有限單元法的大回線源瞬變電磁法三維數(shù)值模擬[D]. 李建慧.中南大學(xué) 2011



本文編號：3342107