磁源瞬变电磁拟大地电磁二维反演方法技术分析

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1、摘要磁源瞬变电磁方法以其独特的优点广泛的应用于矿产资源勘查和环境工程勘查等领域，进入新世纪以来，深部探矿和工程勘查都要求高精度、定量的解决地质问题。到目前为止，尚无成熟的瞬变电磁二、三维反演技术，在一定程度上制约了该方法的应用。本文旨在研究磁源瞬变电磁二维反演理论，考虑到直接利用瞬变电磁二、三维正演作最优化反演的困难，探索了另外一条实现瞬变电磁二维反演的途径，实现了其二维反演解释，本文将重点围绕磁源瞬变电磁一维正演理论、磁源瞬变电磁全区视电阻率计算、磁源瞬变电磁数据和大地电磁数据的时频转换关系以及磁源瞬变电磁数据拟大地电磁二维反演等问题进行分析和研究。基于磁源瞬变电磁一维正演理论和垂直磁感

2、应强度分量定义的全区视电阻率，从理论上研究了瞬变电磁全区视电阻率和大地电磁卡尼亚视电阻率的相似性，选取最佳时频转换系数进行瞬变电磁全区视电阻率和卡尼亚视电阻率的时频转换。对于一维和三维理论模型，进行拟大地电磁一维和二维反演。一维层状反演结果表明：反演电阻率与实际模型电阻率相对误差均小于5.5%；反演深度与实际模型深度相对误差均小于6.7%，因此可利用该方法进行磁源瞬变电磁一维反演。三维模型回线源瞬变电磁响应拟大地电磁二维反演结果表明：主剖面和旁测线TE和TM联合反演结果与实际低阻体在纵、横向上均吻合较好，且不会带来假异常，优于TE模式反演和TM模式反演结果及异常体外测线反演结果；因此三维异

3、常体上方测线选取拟大地电磁二维TE和TM联合反演方式，可较准确的实现瞬变电磁三维响应的二维反演。对陕西某矿区磁源瞬变电磁实测资料利用拟大地电磁反演方法进行二维反演，处理结果表明：联合反演的结果优于TE模式反演结果和TM模式反演结果；根据15、17和19线联合反演结果，并结合矿区岩（矿）石电性特征、成矿构造特征和化探异常范围，推断了反演结果中的低阻异常可能与成矿相关，取得了较好的地质效果。最后总结得出一套基于拟大地电磁二维反演方法技术的磁源瞬变电磁实测资料处理流程，使得磁源瞬变电磁数据利用拟大地电磁反演方法实现了其二维反演解释。关键词：磁源瞬变电磁，拟大地电磁二维反演，全区视电阻率，时频转换

4、IAbstractMagneticsourcetransientelectromagneticmethodforitsuniqueadvantagesiswidelyusedinmineralresourceexplorationandenvironmentalengineeringexplorationandotherfields.Sinceenteringthenewcentury,deepprospectingandengineeringexplorationrequirehighprecisionandquantitativesolvinggeologicalproblems.Bu

5、tsofar,thereisnomaturetransientelectromagnetic2Dand3Dinversionmethodwhichrestrictedtheapplicationofthismethodtoacertainextent.Thepurposeofthispaperistostudythemagneticsourcetransientelectromagnetic2Dinversiontheory,consideringthedirectlyuseoftransientelectromagnetic2Dand3Dforwardtodooptimizationin

6、versionisdifficult,exploringanothernewwayoftransientelectromagnetic2Dinversion,implementingits2Dinversioninterpretation.Inthepaper,theyhavebeenstudiedmainlyaroundtheproblemsofmagneticsourcetransientelectromagnetictheoryof1Dforward,theall-timeapparentresistivitycalculationofmagneticsourcetransiente

7、lectromagnetic,time-frequencyconversionrelationsofmagneticsourcetransientelectromagneticdataandmagnetotelluricdata,magneticsourcetransientelectromagneticdatasimulatingmagnetotelluric2Dinversion.Basedonmagneticsou