起伏地形电阻率剖面异常研究

论文摘要

长期以来,研究起伏地形条件下的地电异常是电法勘探中一个难题,一方面是由于问题本身比较复杂,另一方面是由于不同时期科技发展水平达不到。众所周知,有限单元法适合于模拟形状不规则的模型,计算精度高,是地球物理数值模拟中较常用的方法。本文主要研究起伏地形条件下的电阻率剖面异常,采用的主要研究手段是应用有限单元法对起伏地形条件下电阻率进行正演模拟。本文首先介绍了研究起伏地形条件下电阻率剖面异常特征的背景和意义,回顾了电法勘探地形影响问题的研究现状。然后介绍了起伏地形条件下有限单元法的计算流程,并对所采用的模拟程序进行了验证。针对山坡、山谷和山脊三种典型地形,进行了多种典型地电模型的电阻率法剖面正演模拟,并对计算出来的结果加以分析,总结了起伏地形情况下的电阻率法剖面异常分布规律,并用经典消除地形影响的方法——比值法,成功地消除了由地形引起的电阻率法剖面假异常。最后总结全文,说明了研究起伏地形条件下电阻率剖面异常对克服起伏地形的影响有一定的实际意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 电法勘探地形影响问题国内外研究现状
• 1.3 论文的主要工作及结构
• 第二章 电阻率正演模拟基本原理
• 2.1 点源场的基本方程
• 2.2 点源场的边值问题与变分问题
• 2.2.1 边值问题
• 2.2.2 变分问题
• 2.3 有限单元方法
• 2.3.1 六面体单元剖分
• 2.3.2 网格单元分析
• 2.3.3 三线性插值函数
• 2.3.4 单元积分
• 2.3.5 总体合成
• 第三章 模拟程序的验证
• 3.1 起伏地形模拟的实现
• 3.2 变带宽存储及解方程
• 3.2.1 变带宽存储及程序实现
• 3.2.2 LDLT分解法与解方程
• 3.3 模拟程序验证
• 3.3.1 一维层状模型验证
• 3.3.2 起伏地形程序对比及验证
• 第四章 起伏地形电阻率模拟与分析
• 4.1 山坡地形上电阻率模拟及分析
• 4.1.1 二极法在山坡地形上的异常
• 4.1.2 三极法在山坡地形上的异常
• 4.2 山谷地形上电阻率模拟及分析
• 4.2.1 二极法在山谷地形上的异常
• 4.2.2 三极法在山谷地形上的异常
• 4.3 山脊地形上电阻率模拟及分析
• 4.3.1 二极法在山脊地形上的异常
• 4.3.2 三极法在山脊地形上的异常
• 4.4 三种地形上的电阻率剖面异常特点
• 4.5 地形改正
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要研究成果