电偶源瞬变电磁测深浅层探测问题的理论研究

论文摘要

瞬变电磁法是电磁法勘探中极为常用的一种物探方法。本文针对目前研究较少的水平电偶源瞬变电磁测深法进行正演计算研究。首先由场论推导出均匀半空间及各向同性水平层状大地的垂直磁场,通过快速汉克尔变换实现频率域的正演计算,再通过G-S变换,实现从频率域到时间域的转换计算。通过迭代算法得出频率域的全区视电阻率,在时间域中由于有关断电流产生的关断效应,作者则提出先计算带有关断效应的时间域二次场,然后通过全区搜索算法得出全区视电阻率,从而实现关断电流的校正。通过计算表明,对于多地层而言,中间层会受到紧邻地层的影响,但是得出的曲线基本能反映地下的电性结构。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 瞬变电磁法发展概况及展望
• 1.3 瞬变电磁法的主要优点
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 技术路线
• 2 瞬变电磁法的基本理论
• 2.1 瞬变电磁法工作原理
• 2.2 谐变电磁场的波动方程
• 2.3 无限均匀大地中的电偶源形成的谐变场
• 2.4 均匀大地表面上电偶源形式的谐变场
• 2.5 各向同性水平层状大地上电偶源形成的谐变场
• 3 瞬变电磁测深的正演数值计算方法
• 3.1 快速汉克尔变换计算频率域响应
• 3.2 Gaver-Stehfest 逆拉普拉斯变换理论
• 3.2.1 瞬变电磁深和频率深的关系
• 3.2.2 G-S 变换计算时间域电磁场
• 3.3 数值计算方法的精度验证
• 4 全区视电阻率的定义研究
• 4.1 频率域全区视电阻率的定义
• 4.2 瞬变电磁测深视电阻率的定义
• 4.2.1 瞬变电磁深早、晚期视电阻率的定义
• 4.2.2 瞬变电磁深全区视电阻率的定义
• 4.2.3 关断时间的影响
• 4.2.4 各向同性水平状介质上瞬变电磁斜阶跃响应的计算
• 4.2.5 斜阶跃条件下瞬变电磁深全区视电阻率的定义
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献