本文選題：張量可控源 + 場源裝置類型　； 參考：《中國礦業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：在電磁法領域中,一直都是用標量的方式探測地下構造,標量測量在探測復雜構造地質(zhì)體時不能反映其各向異性,而張量探測方式可以向地下發(fā)射不同極化方向和類型的矢量場,能夠解決地質(zhì)體各向異性的問題,本文針對張量CSAMT的基礎理論和方法技術進行了研究,對張量CSAMT的應用具有指導意義。本文首先對CSAMT發(fā)射源不同的裝置形式進行了研究,通過理論公式推導,數(shù)值模擬的方法分別研究了單偶極子源、L型源、十字型源和旋轉(zhuǎn)矢量源的電磁場分布規(guī)律,并對它們的有效觀測區(qū)域進行了圈定和分析,其中標量源電磁場輻射花樣圖呈花瓣狀分布,因此探測區(qū)域在一定角度范圍內(nèi)存在盲區(qū);通過理論公式推導得出L型源和十字型源電磁場分布滿足矢量合成的原則,數(shù)值模擬所得的電磁場分布輻射花樣圖相當于水平方向的單一偶極子源整體逆時針旋轉(zhuǎn)了45°和135°,驗證了理論公式推導的正確性,而其觀測范圍內(nèi)的盲區(qū)相當于兩個標量源的疊加;在此基礎上,對比旋轉(zhuǎn)矢量源輻射花樣圖和電流矢量圖,發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)矢量源可實現(xiàn)360°張角范圍內(nèi)電磁波全方位覆蓋,其觀測范圍內(nèi)不存在盲區(qū);設計理論地電模型,進行張量—維數(shù)值模擬,總結各種地電模型張量阻抗和向量以及視電阻率的變化特征,并在此基礎上模擬了背斜和向斜地層模型的視電阻率二維分布,對比模擬結果可知張量CSAMT對模型形態(tài)反映效果良好。最后結合張量CSAMT在采空區(qū)、硫化礦床、金屬礦探測中的應用實例,通過對比其和標量CSAMT及其他物探方法的探測結果可知在一維層狀電性結構條件下,張量測量與標量測量的找礦效果相近;在電性結構復雜情況下,張量測量可以測得張量阻抗,能夠?qū)Φ刭|(zhì)體各向異性進行分析,從而更精確的反映地下地質(zhì)體分布形態(tài),并且在分辨率和克服近區(qū)畸變以及噪聲干擾方面優(yōu)于標量測量。
[Abstract]:In the field of electromagnetic method, the underground structure is always detected by scalar method. Scalar measurement can not reflect the anisotropy of complex tectonic geological body. However, the Zhang Liang detection method can emit vector fields in different polarization directions and types into the ground, which can solve the problem of anisotropy of geological bodies. In this paper, the basic theory and technique of Zhang Liang CSAMT are studied. It has guiding significance for the application of Zhang Liang CSAMT. In this paper, the different device forms of CSAMT emission source are studied, and the electromagnetic field distribution of single dipole source, cross source and rotation vector source are studied by theoretical formula derivation and numerical simulation method, respectively. The effective observation area is delineated and analyzed. The electromagnetic radiation pattern of scalar source is petal-like, so there are blind areas in a certain range of angles. By deducing the theoretical formula, the electromagnetic field distribution of L-type source and cross-type source satisfies the principle of vector synthesis. The radiation pattern of electromagnetic field distribution obtained by numerical simulation is equivalent to that of a single dipole source in horizontal direction. The whole counterclockwise rotation of the source is 45 擄and 135 擄respectively, which verifies the correctness of the derivation of the theoretical formula. The blind area in its observation range is equivalent to the superposition of two scalar sources. On this basis, by comparing the radiation pattern of the rotating vector source with the current vector diagram, it is found that the rotating vector source can achieve the omnidirectional coverage of electromagnetic wave in the 360 擄angle range. The theoretical geoelectric model is designed, the Zhang Liang dimensional numerical simulation is carried out, and the variation characteristics of Zhang Liang impedance, vector and apparent resistivity of various geoelectric models are summarized. On this basis, the two-dimensional distribution of apparent resistivity of anticline and syncline stratigraphic models is simulated. The comparison of simulation results shows that Zhang Liang CSAMT can reflect the shape of the model well. Finally, combined with the application of Zhang Liang CSAMT in the exploration of goaf, sulphide deposits and metal ores, it can be seen that under the condition of one-dimensional stratified electrical structure, by comparing the results with those of scalar CSAMT and other geophysical prospecting methods, In the case of complex electrical structure, Zhang Liang measurement can measure the Zhang Liang impedance and analyze the anisotropy of geological bodies, thus more accurately reflecting the distribution of underground geological bodies. It is superior to scalar measurement in resolution, near area distortion and noise interference.
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P631.325

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本文編號：2105398