本文關鍵詞：二維各向異性地層可控源電磁法正演研究

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【摘要】：可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)傳統(tǒng)上是基于電性各向同性理論的假設,而實際地層在一定尺度范圍內更多會表現為各向異性現象,若仍然按照各向同性理論來處理各向異性地層的問題,則通常情況下結果是不足夠可靠的甚至有時會得出錯誤的反演解釋結果,因此研究各向異性地層條件下CSAMT方法的電磁響應具有重要的理論意義和應用價值。盡管國內外的學者們一直在努力研究各向異性情況下各種電磁勘探方法的電磁場響應及其數值計算,然而基于電性各向異性的可控源電磁法還遠沒有走到實用化的程度。本文從Maxwell方程出發(fā),推導了二維對稱各向異性條件下的大地電磁響應,此時的TE和TM模式已解耦,TM模式與各向同性條件下的情形相同,所以文中僅對TE模式進行了詳細研究。模型計算的結果表明了各向異性對MT結果的影響是不可忽略的。本文還推導出了二維各向異性地層條件下無限長線源頻率域的電磁場響應,得到了一組平行于線源方向的電場分量Ex和磁場分量Hx的偏微分方程,并采用有限元法進行求解。通過對一系列模型的計算結果表明：對于無限長線源激發(fā)的情況,TE模式的計算結果不可靠,相對于TM模式,TE模式的數值通常會大2個數量級以上：而TM模式的結果可以較好地體現地電模型的變化。不論是以均勻半空間還是一維層狀介質作為背景的二維各向異性模型的計算,均能在計算結果中明顯地看出各向同性背景場和各向異性異常體的存在；在計算中通過改變各向異性系數或各向異性旋轉角,計算結果在視電阻率和相位曲線上均存在著不同程度的差異。計算結果表明了對于各向異性地層,若仍然采用各向同性的假設進行CSAMT資料的處理與解釋,可能會帶來比較嚴重的誤差。這種情況下應該采用基于各向異性的地質模型對CSAMT資料進行處理和解釋�；诟飨虍愋缘貙訔l件下二維CSAMT方法的正演研究,將對于深化電性各向異性情況下CSAMT方法的認識和理論水平,提高CSAMT方法勘探效果和應用水平具有重要的指導意義。
【關鍵詞】：各向異性 CSAMT 有限元 二維正演 線源
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P631.325
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國內外各向異性研究現狀9-11
• 1.3 數值計算方法11-15
• 1.4 本文的創(chuàng)新點及主要研究內容15-17
• 第二章 各向異性條件下CSAMT/MT的理論方法及變分問題17-29
• 2.1 各向異性問題的引入17-21
• 2.2 二維各向異性條件下MT方法的變分問題21-25
• 2.3 二維各向異性條件下CSAMT方法理論及變分問題25-28
• 2.4 小結28-29
• 第三章 2D各向異性條件下CSAMT方法的有限單元解法29-38
• 3.1 網格剖分29-30
• 3.2 矩形單元插值30-32
• 3.3 單元分析32-35
• 3.4 剛度矩陣的合成35
• 3.5 場源的處理35-36
• 3.6 輔助場求解36-37
• 3.7 視電阻率和阻抗相位的求取37
• 3.8 小結37-38
• 第四章 正演計算與結果38-84
• 4.1 程序編寫38-40
• 4.2 模型計算40-81
• 4.3 各向異性情況下的CSAMT探測精度81-83
• 4.4 小結83-84
• 第五章 結論與建議84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-93
• 個人簡介93-94

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