回线源瞬变电磁法探测能力-研究

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1、摘要电磁法是一种广泛应用于矿产资源勘查、水文地质和环境地质调查的地球物理勘探方法，依据响应性质可分为频率域电磁法和时间域电磁法。瞬变电磁法(TEM)属于时间域电磁法，经过60多年的发展，其在理论研究和应用水平层面均取得了长足的进步。但由于多维问题正反演耗费时问久并且硬件要求高，野外数据资料解释仍停留在一维水平。因此，研究该方法的探测能力是提高其解释水平的关键。(1)从垂直磁偶极子激发的频率域电场出发，对其磁矩面积分推导出矩形回线激发的频率域电场表达式。之后利用G．S算法并依据法拉第电磁感应定律，最终获得了磁场脉冲响应的各分量表达式。以一维正演理论为基础，对不同埋深厚度比和电阻

2、率差异比的薄层地电模型进行计算，采用全区视电阻率进行误差对比，分别给出了回线源瞬变电磁法对低阻薄层和高阻薄层的分辨极限。(2)采用时域有限差分三维正演程序，首先研究了均匀半空间中矩形到线激发的磁场响应三分量曲线特征及其随时间的衰减规律，而后对不同倾角、不同电阻率、不同深度和不同位置导电薄板的三分量响应曲线进行了对比和分析，总结了采用三分量响应幅值和曲线形态判定异常体的规模和倾角的方法。关键词：瞬变电磁法，矩形【旦J线，探测能力，滓层，导电薄板巾南大学硕±学位沧文ABSTRACTElectromagneticmethodisakindofgeophysicalmethodolo

3、gywidelyusedinexplorationofmineralresourcesandenvironmentalhydrogeology，whichcanbedividedintotwokinds：thosearefrequencydomainelectromagneticmethodsandtimedomainelectromagneticmethodsTransientElectromagneticMethod(referredtoasTEM)belongstothetimedomainelectromagneticmethodSince195I，fortwodec

4、ades。continuousandrapiddevelopment，ithadachievedconsiderableprogressintheoreticalresearchandapplicationButforwardandinversionofmultidimensionalproblemsisverytime-consumingandrequireshighcapabilityofhardware，fielddataprocessingandinterpretationisstilloflowlevelforthe1-DinterpretationSostudyi

5、ngdetectioncapabilityofTEMisthekeytoimprovethelevelofitsinterpretation(1)Startingfromfrequencydomainfieldexcitedbyverticalmagneticdipole，wededucedtheexpressionsoffrequencydomainfieldexcitedbyrectangularloopintermsofIoopareaintegralformagneticmomentAndthenweobtainedexpressionsofresponsetothe

6、magnetiteaccordingtoG·SalgorithmandFaraday’slawofelectromagneticinduction．Onthebasisofthis，wecalculatedgeoelectricmodelswithdifferentratioofburieddepthtothicknessandresistivitycontrast，thencomparativeanalysisontheerrorarecontrastedindetailbyusingalltimeapparentresistivityFinally，resolutionl

7、imitofwhichtheloop—sourceTEMdetectsthinlayeroflowandhighresistanceisgiven(2)Throughfinite—differencetime·domain(FDTD)calculationfor3-Dtransientelectromagneticfield，westudiedthecharacteristicsandattenuationlawofcurvesforthree·componentexcitedbyrectangular