基于等效磁偶极子的定源回线瞬变响应计算方法及视电阻率定义.pdf

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1、第41卷第3期煤田地质与勘探Vl01．41NqO．32013年6月COALGEIlGY&咖0R∞NJun．2013文章编号：1001-1986(2013)03．-0068—04基于等效磁偶极子的定源回线瞬变响应计算方法及视电阻率定义武军杰，张杰，王兴春，邓晓红，杨毅(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊065000)摘要：为求解定源回线内不同位置瞬变电磁响应表达式，提出了将发射源进行分解，等效为不同位置多个垂直磁偶极子，对各垂直磁偶极子源产生的响应进行叠加来获得定源回线的瞬变响应。完成了定源回线内任意点的

2、场值计算，获得了定源回线装置垂直分量瞬变响应值，给出了定源回线装置下的全区视电阻率定义，并在理论模型条件下进行了计算验证。该方法计算速度快，精度高，能够满足计算要求。关键词：瞬变电磁；定源回线装置；视电阻率；磁偶极子中图分类号：P63l文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—1986．2013．03．016CalculationoffixedTEMresponseandapparentresistivitybasedonequivalentmagneticdipoleWUJunjie，ZHANGJ

3、ie，WANGXingchun，DENGXiaohong，YANGYi(InstituteofGeophysicalandGeochemicalExploration,ChineseAcademyofGeologicalSciences，Langfang065000，．China)Abstract：InordertosolvetheproblemofexpressionofTEMresponseanddefinitionofapparentresistivityatdif-ferentstationinthefixed

4、-loop，theTEMresponseexpressionisgiveninthispaper．Thetransmittingloopcanbeequivalentassomeverticalmagneticdipoles，andtheTEMresponseoffixed-loopiscalculatedasthesumofre—sponseofeachverticalmagneticdipole．Theresponsevalueofanypointintheloopwascalculatedandtheappar-

5、entresistivityexpressionwasobtained．Itwasprovedincalculationwithhalf-spaceand1Dlayeredmodels．Thisresearchhastheoreticandapplicationsignificance．Keywords：TEM；fixedloop；apparentresistivity；magneticdipole定源回线装置是指在地面布设边长数百米的矩源瞬变电磁场响应特性、回线源瞬变电磁成像进行了形发射回线，且发射框固定不动，测量点

6、可以位于发理论分析和相应的数值计算，提出了基于电偶极子近射框内也可以位于发射框外。测点位于发射框内称为似的多边形回线源瞬变电磁响应的计算方法；李建慧定源内回线装置，测量点位于发射框外称为定源外回等[13]采用对磁偶极矩在回线上进行面积分的方法，线装置【。本文研究的为定源内回线装置。分析了磁场在直角坐标系中的对称关系；李建平等】定源回线装置瞬变电磁场计算的研究成果较多，进行了层状介质任意形状回线源瞬变电磁全区视电Lee[】给出了阶跃波激发条件下大回线装置层状大地阻率的研究；张成范等【15]对于矩形大定源回线瞬变感应电动势

7、的表达式；Poddar[7]将回线边分割为小的电磁的全区视电阻率进行了定义；熊彬H6J提出了大电流段，以小电流段作为电偶极子沿回线进行线积回线瞬变电磁法全区视电阻率的逆样条插值计算方分，给出了层状大地表面矩形回线源频域场表达式；法。以上研究对瞬变电磁测深资料的解释具有重要的Raiche[8]采用电偶极子线积分的方法，给出了层状大意义。地多边形回线源的瞬变电磁场算法；Goldman等【9】定源回线装置瞬变响应为双重贝塞尔函数，数值利用水平电偶极源激发的电磁场推导出矩形回线在计算难度较大。本文从均匀半空间垂直磁偶极子的瞬两

8、层介质表面激发的电磁场；薛国强等D0-12]对大回线变响应出发，将定源回线发射框等效为多个不同位置收稿日期：2012-03-14基金项目：国土资源部国家危机矿山接替资源勘查专项(2o0699066)；国土资源部公益性行业科研专项(2o09l1017)作者简介：~(1979-)，男，河北栾城人，硕士，从事电磁法勘探研究．第2期武军杰