可控源電磁法（Controlled source electromagnetic method,簡(jiǎn)稱CSEM）是一種近些年來發(fā)展較快的地球物理勘探技術(shù),其基本原理是使用人工場(chǎng)源發(fā)射電磁信號(hào),在遠(yuǎn)離場(chǎng)源的地方接收人工源在地層、空氣、海水等介質(zhì)中激發(fā)的電磁場(chǎng),以此來獲取介質(zhì)的電性分布。作為一種重要的地球物理勘探方法,CSEM采用了較低的測(cè)量頻率,具有探測(cè)深度大（大于2000m）、分辨率高、觀測(cè)效率高、野外抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),目前在礦產(chǎn)勘查、油氣勘探、環(huán)境工程等地球物理研究中得到了廣泛的應(yīng)用。愈加復(fù)雜的地質(zhì)勘探目標(biāo)帶來了越來越高的要求,發(fā)展三維CSEM已迫在眉睫。由于實(shí)測(cè)電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)不僅包含有地下異常體的信息,而且也會(huì)受到起伏地形對(duì)地表電流密度帶來的影響,因此開展帶地形的CSEM三維正、反演的研究具有重要意義。反演在電磁數(shù)據(jù)處理中是不能缺少的一步。站在數(shù)值計(jì)算的角度看,反演方法從本質(zhì)上來說就是一種最優(yōu)化算法,而正演模擬是其核心。通過正演模擬可以了解到各種地質(zhì)體組合的電磁響應(yīng)異常形態(tài),為野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的解釋提供依據(jù)。本論文正演部分采用矢量有限元算法模擬了電性差異較大的介質(zhì)間的電磁響應(yīng)。本文使用了四... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1層狀介質(zhì)中的偶極子為了求解式（2.10），在此引入磁矢量位A，利用矢量恒等式A=0，

常用

第2章帶地形可控源電磁法三維正演12（a）四面體單元（b）三棱柱單元（c）六面體單元圖2.2常用的三維單元模型地形對(duì)地表觀測(cè)到的電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)有著不可忽略的影響。在實(shí)際的可控源電磁法勘探工作中，工作環(huán)境往往是起伏不平的，因此研究帶地形的CSEM正反演算法具有重要意義。本文在求解正演方程組的過程中把起伏地形視為空氣（或海水）中的異常體，也就是說在計(jì)算過程中存在兩種類型的異常體：地下的電阻率異常體和地面上（或海水中）的地形異常體。因此在構(gòu)建正演雙旋度方程式（2.3）時(shí)，右端項(xiàng)的SJ包含地下電阻率異常體產(chǎn)生的散射電流密度和地形異常體產(chǎn)生的散射電流密度。網(wǎng)格剖分時(shí)使用四面體在起伏地形處進(jìn)行加密，使用非結(jié)構(gòu)有限元法的優(yōu)點(diǎn)之一就是對(duì)起伏地形的模擬更加真實(shí)。2.2.2加權(quán)余量法由于自由度被定義在棱邊上，矢量有限元法也可稱作棱邊元，同傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)有限元法一樣，解微分方程的思路都是先把研究區(qū)域剖分成有限個(gè)不重疊的單元，然后在每個(gè)單元的內(nèi)部插值。在許多微分問題中，想要求取精確解有很大難度。因此單元棱邊形函數(shù)的線性組合可認(rèn)為式場(chǎng)的近似解。使用加權(quán)余量法可以導(dǎo)出式（2.6）對(duì)應(yīng)的積分方程。把式（2.6）左右端項(xiàng)分別與二次場(chǎng)的任意變分Es相乘，然后對(duì)研究區(qū)域積分，結(jié)合散度公式與格林定理[63]，可得：()()00ididssssssp=EEEEEE…（2.23）設(shè)微分方程如下：L(u)=p……………………………………（2.24）式中L為微分算子，根據(jù)上式，余量可表示為r=L(u)p，把形函數(shù)iN代替權(quán)函數(shù)iw。則伽遼金加權(quán)余量法（Galerkinmethod）的加權(quán)積分可表示為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3429710