层状大地频率域接地单电极激发的电磁场.pdf

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1、第41卷第3期煤田地质与勘探Vb1．4lNO．32013年6月CoALGE010GY&姗0RJun．2013文章编号：1001-1986(2013)03-0064-04层状大地频率域接地单电极激发的电磁场徐志锋，胡文宝(长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023)摘要：为探讨单电极在层状大地模型上激发的电磁场形成的异常形态，给出了频率域单电极电流源在层状大地上激发的电磁场表达式。采用数字滤波算法计算了频率域单电极电流源在层状大地上激发的电磁场。结果表明，单电极电流源激发的电场形态简单，能够很好

2、地反应地电结构，磁场形态复杂；采用电磁场定义的视电阻率，在二层模型上，曲线在高频、大收发距时，趋于第一层的电阻率，在低频、大收发距时，趋于第二层的电阻率。关键词：频率域；层状大地模型；单极电流源中图分类号：P631文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2013．03．015ElectromagneticfieldsexcitedbysinglegroundedelectrodeinfrequencydomainonthelayeredearthmodelXUZhifeng，HUWen

3、bao(KeyLaboratoryofExplorationTechnologiesforOilandGasResourcesoftheMinistryofEducation，YangtzeUniversity，Jingzhou434023，China)Abstract：Toinvestigatetheformofelectromagneticfieldstimulatedbysingleelectrodeinlayeredgroundmodelthispapergavetheexpressionoftheelec

4、tromagneticfieldsinfrequencydomaininlayeredearthexcitedbysingleelectrode，andthenthoseelectromagneticfieldsarecalculatedbydigitalfilteringmethod．Theresultsshowthatcurvepatternforelectricalfieldissimpleandindicatestheearthstructurewell；thecurvepaRernformagneticf

5、ieldisverycomplex．Theapparentresistivityisdefinedbyelectromagneticfields．OnthemodeloftWOlayers，there—sistivitycurveapproachestotheresistivityofthefirstlayerinthehighfrequencyandatlargedistanceandtotheresistivityofthesecondlayerinthelowfrequencyandatlargedistan

6、ce．Keywords：frequencydomain；layeredearthmodel；singleelectrodesource单电极法在直流电法勘探中得到了广泛应单个电极的电流密度具有球对称分布(图2a)，不能用[1-2]；在磁测深中也经常使用单电极法[钔。而对激发出磁场；当电极位于地表附近时，由于空气不于交变场，迄今尚未出现过关于单电极电流源激发导电，在大地中，电流密度分布如图2b所示，电流的电磁场的完整求解公式，陈小斌【5】也仅仅给出了可以等效地认为垂直地表流人大地。垂直地表的电频率域单电极在均匀半空间

7、上激发的电场表达式。流能激发出水平面上磁场。在此必须强调，单电极由于单电极激发的电磁场在电磁法勘探的理论研究电流源和点电流源的区别，如图2所示，单电极电中具有重要意义，笔者对单电极在层状大地上激发流源仅仅指单个电极，如图1的电极A；点电流源的电磁场的计算进行研究，以探讨单电极在层状大是当接地导线源的两个电极非常接近时的一种抽地模型上激发的电磁场形成的异常形态，为频率域象，不管怎么接近，点电流源都具有两个电极。单电极电磁法勘探提供理论依据。由于电极和大地的导电性能不同，会在电极的表面积累电荷，即电极处不仅有电流，而且

8、还有积1层状大地单电极电流源激发的电磁场计算公式累电荷，直接求解单电极激发的电磁场非常困难。为了得到单电极激发的电磁场，可以在图1所但是可以先求解图2所示的接地长导线源在层状大示的接地长导线源装置中，将一个电极移至无穷远，地模型上激发的电磁场，然后从电磁场的表达式中就能得到单个电极激发的电磁场。在均匀介质中，分离出与电极A相关的电磁场，再将坐标原点移至收稿日