大地電磁場(chǎng)靜位移效應(yīng)的三維正演模擬.pdf

1、大地電磁法是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種地球物理方法，它是通過(guò)觀測(cè)天然場(chǎng)來(lái)研究地下深部地殼性質(zhì)的，頻率范圍在102-10-4Hz之間，然而由于淺表不均勻體的存在，使得測(cè)得的視電阻率曲線在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系上發(fā)生上下平移，而阻抗相位曲線影響不大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為靜位移效應(yīng)。然而在野外實(shí)際采集的數(shù)據(jù)中，阻抗相位曲線在笛卡爾坐標(biāo)系中同樣有上下平移的現(xiàn)象。
　　本研究采用三維正演模擬的方法討論受靜位移影響的視電阻率和阻抗相位的畸變結(jié)果。通過(guò)前人的研究可知，

2、目前正演計(jì)算的主要方法是交錯(cuò)采樣有限差分方法，這主要是因?yàn)槿S正演交錯(cuò)采樣有限差分法的計(jì)算效率和計(jì)算精度都較為理想。本文系統(tǒng)地論述了大地電磁三維交錯(cuò)采樣有限差分正演模擬算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并對(duì)其中的交錯(cuò)網(wǎng)格剖分、積分公式離散化、邊界條件、方程組求解和三維張量阻抗等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的論述。為下一步正演模擬奠定了理論基礎(chǔ)。在三維/三維情況下，通過(guò)建立六種模型即淺表不均勻體電阻率變化、淺表不均勻體橫向范圍變化、淺層不均勻體頂界面縱向埋深變化、淺層縱

3、向界面延伸范圍變化（即斷層大小的變化）、測(cè)點(diǎn)相對(duì)位置的變化和淺層不均勻體底界面縱向埋深變化六種地質(zhì)模型，并對(duì)每種模型的TE模式視電阻率、TE模式阻抗相位、TM模式視電阻率、TM模式阻抗相位、TMTE視電阻率差值和TMTE阻抗相位差值六種參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。選取的三維正演交錯(cuò)采樣有限差分法在320-1Hz范圍內(nèi)分為4個(gè)頻段，并在每個(gè)頻段內(nèi)取10個(gè)頻率點(diǎn)，共40個(gè)頻率點(diǎn)。并對(duì)奇數(shù)頻率點(diǎn)的六種響應(yīng)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行了分析，對(duì)于每種模型有6個(gè)曲線圖