本文選題：可控源電磁法 + 激電效應(yīng)��； 參考：《東華理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：可控源電磁法是地球物理方法的重要組成部分,通常包括可控源音頻大地電磁法(CSAMT)和海洋可控源電磁法(MCSEM),該方法采用人工建立的交變電場作為激發(fā)源,當(dāng)遇到地下極化介質(zhì)時(shí)會發(fā)生激發(fā)極化效應(yīng),為研究響應(yīng)特征,本文開展了含激電效應(yīng)的可控源電磁法三維正演研究。從Maxwell基本方程出發(fā),引入Cole-Cole模型,推導(dǎo)出基于Lorenz規(guī)范條件的磁矢勢和標(biāo)勢耦合方程。以有限長導(dǎo)線的電性源為場源,使用交錯(cuò)網(wǎng)格以及有限體積法對方程進(jìn)行離散,得到大型對稱稀疏線性方程組,采用Jacobi迭代預(yù)處理和擬最小殘差算法進(jìn)行求解,實(shí)現(xiàn)了考慮激電效應(yīng)的可控源電磁法三維正演。通過與一維解析解對比,驗(yàn)證了算法的有效性和準(zhǔn)確性。利用開發(fā)的算法對典型地電模型進(jìn)行CSAMT響應(yīng)計(jì)算,分析了充電率、頻率相關(guān)系數(shù)、時(shí)間常數(shù)以及電阻率的響應(yīng)特征并總結(jié)其規(guī)律。然后對海洋層狀模型進(jìn)行了MCSEM響應(yīng)計(jì)算,分析了場源高度、海水深度、充電率、時(shí)間常數(shù)、頻率相關(guān)系數(shù)的響應(yīng)并總結(jié)其規(guī)律。論文研究結(jié)果可以為可控源電磁法三維反演提供基礎(chǔ),為異常解釋提供參考。
[Abstract]:Controlled source electromagnetic method is an important part of geophysical methods, usually including controllable source audio magnetotelluric method (CSAMT) and ocean controllable source electromagnetic method (MCSEMN). This method uses artificial alternating electric field as excitation source. In order to study the response characteristics, the three-dimensional forward modeling of controllable source electromagnetic method with IP effect has been carried out in this paper. Starting from the basic Maxwell equation and introducing the Cole-Cole model, the coupling equations of magnetic vector potential and scalar potential based on Lorenz gauge condition are derived. Taking the electric source of finite wire as field source, the equation is discretized by staggered grid and finite volume method, and a large symmetric sparse linear equation system is obtained, which is solved by Jacobi iterative preprocessing and quasi minimum residual algorithm. The three dimensional forward modeling of controllable source electromagnetic method considering IP effect is realized. The validity and accuracy of the algorithm are verified by comparing with one-dimensional analytical solution. The CSAMT response of typical geoelectric model is calculated by using the developed algorithm. The response characteristics of charge rate, frequency correlation coefficient, time constant and resistivity are analyzed and summarized. Then, the MCSEM response of ocean layered model is calculated, and the response of field height, seawater depth, charge rate, time constant and frequency correlation coefficient are analyzed and summarized. The results of this paper can provide a basis for 3D inversion of controllable source electromagnetic method and a reference for anomaly interpretation.
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P631.325

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本文編號：1892928