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时间:2022-09-18
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1、' ̄’''’..’气C巧;>沿命处緣。//(取'f巾醜质大師断l^g胃屬認硕壬学位沦文f|議?-■-■’..VA-\t'货.:'::;:,與严VV.,..:之起安.杂?;读鎌辦取'.'.'..‘.':‘‘|''.'''--卢.巧卢.';奸、Ayr,是兴:矩猴值线瀬瞬变电礎2.着'女'.、.'-‘*.4如;正演硏究扣.:’'-"’4?*、*t..?V二、?二?"一'"心辦.,於.古片誠‘4奇扭巧Y溜.巧可啤P...嘴巧:;.心.;.病W..雅
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3、雞沁兴枠..為VV巧雜Vf''.:^:.宵^..诗接难苗请躬;皆巧巧嗦4分类号密级中国地质大学(北京)硕士学位论文矩形回线源瞬变电磁2.5维正演研究学号:2010130030研究生:殷成专业:地球探测与信息技术研究方向:电法勘探指导教师:林昌洪副教授二零一六年四月ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeStudyOn2.5DForwardModelingofRectangleLoopSourceofTEMMasterCandid
4、ate:YinChengMajor:Geo-detectionandInformationTechnologyStudyOrientation:ElectromagneticExplorationDissertationSupervisor:A.P.LinChangHongChinaUniversityofGeosciences(Beijing)摘要瞬变电磁法是时间域的一种电磁勘探方法,近些年发展迅速并且应用广泛。这种方法对低电阻率的目标体特别灵敏,不仅广泛应用于油气田、煤田和金属矿等矿产勘查,也应用寻找地热、地下水等方面,也大量
5、涉及工程勘察和灾害预防等方面。因为仪器简便、操作简单、效率高等优点,得到普遍认可。瞬变电磁法有多种工作装置,重叠回线、中心回线、大回线等,但野外最常见、效率最高的应该是大回线装置,铺设的发射线圈为矩形线框。但是,矩形线框这方面理论研究很少,回线内多是以中心回线近似研究,回线外部一定距离多是以偶极源近似研究,无法准确计算发射线圈附近的场值,而且野外铺设发射线圈,矩形回线比圆形更容易。由于这些因素的限制,研究矩形线框很有必要。瞬变电磁数据的处理解释方面,一维正、反演较为成熟,二维和三维正、反演仍在探索中。其中纯二维问题中,激发源可视为
6、单条或二条无限长直导线不具有现实意义,而三维问题数据过多,计算量过大,消耗时间长,不利于普及推广。但是2.5维问题,即二维地质体三维源,既可以更好地反映地下结构的复杂性和源的三维性,同时也可以减少计算量,节省时间,很快地完成计算。正演是反演的基础,对于矩形回线源2.5维正演的研究有利于为后期2.5维反演研究做准备,所以瞬变电磁矩形回线源2.5维正演具有很大研究意义。矩形回线源所产成的电磁场公式,由水平电偶极子在TE模式下沿着回线进行线积分求和推导而来。采样有限单元法去实现矩形回线源的2.5维数值模拟的正演计算。对求解范围进行网格剖
7、分、离散化、单元分析,最后合成得总体的稀疏矩阵,求解对应的线性方程组,得频率域的电磁场正演结果,再通过傅里叶反变换将频率域结果转换到时间域的结果,从而实现了瞬变电磁法2.5维正演计算。计算不同接收位置、不同地质模型、不同线框大小、不同地质体埋深和规模等条件下所产生的正演响应,分析场值分布特点和线框附近场值变化特征。同时考虑受岩矿石激电效应的影响,引入Cole-Cole模型来等效模拟瞬变电磁的张弛效应,可以较好地反映野外实际地质情况,研究岩矿石的激电效应对瞬变电磁法的影响规律。关键词:瞬变电磁法,有限元法,矩形回线源,2.5d正演,
8、激电效应目录第1章绪论.................................................................................................................
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