含激電效應(yīng)的CSAMT二維正演與聯(lián)合反演應(yīng)用研究.pdf

1、CSAMT法勘探采用人工建立的交變電場作為激發(fā)源會使地下極化介質(zhì)產(chǎn)生激發(fā)極化效應(yīng)，受此影響電流場作用范圍內(nèi)的大地電阻率應(yīng)是一個(gè)與供電頻率相關(guān)的復(fù)電阻率。然而在實(shí)際CSAMT的數(shù)據(jù)采集和處理過程中，認(rèn)為大地電阻率與發(fā)射頻率無關(guān)，這會給數(shù)據(jù)處理結(jié)果帶來較大的誤差，影響CSAMT法的探測精度。
　　 為此，本文以巖礦石的激發(fā)極化特性為基礎(chǔ)，對穩(wěn)定電流場以及交變電流場作用下的巖礦石的激發(fā)極化特性進(jìn)行了研究，并基于巖礦石激發(fā)極化效應(yīng)的Co

2、le-Cole模型，討論了巖礦石的復(fù)電阻率與Cole-Cole模型參數(shù)之間的關(guān)系；研究了復(fù)電阻率的虛分量、實(shí)分量、振幅及相位的頻譜特性。結(jié)果表明：復(fù)電阻率振幅的頻譜特性與實(shí)分量的頻譜特性是相似的，即二者隨頻率的增大而減小，在頻率較低時(shí)，二者均趨于直流電阻率值，而在頻率較高時(shí)趨于無極化率時(shí)的初值；相位頻譜特性與虛分量的頻譜特性是相似的，即二者均隨著充電率值的增大而增大，在頻率較低和頻率較高時(shí)相位與虛分量的數(shù)值皆趨于零，且在某個(gè)頻率點(diǎn)處達(dá)到

3、極值，而虛分量極值的大小只與時(shí)間指數(shù)有關(guān)(與時(shí)間指數(shù)成反比)，相位的極值不僅與時(shí)間指數(shù)有關(guān)還與充電率和頻率相關(guān)系數(shù)有關(guān)。
　　 在上述工作基礎(chǔ)上，本文采用均勻半空間的Cole-Cole模型，研究了CSAMT電磁場各分量、視電阻率和相位與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系，得到了充電率對正演結(jié)果的影響最大，頻率相關(guān)系數(shù)次之，且時(shí)間指數(shù)影響最小的結(jié)論；研究了CSAMT電場Ex分量和磁場Hy分量在不同參數(shù)下隨頻率的變化特征，給出了①當(dāng)固定模型的頻率相關(guān)系

4、數(shù)及時(shí)間指數(shù)參數(shù)而改變充電率參數(shù)時(shí)，電場Ex分量的實(shí)部和虛部的正演結(jié)果均為負(fù)值，其曲線的變化規(guī)律是相同的；②Ex分量的正演結(jié)果在低頻段比較接近，而在高頻段與充電率的大小是密切相關(guān)的，即充電率越大，正演結(jié)果值越?。虎壅萁Y(jié)果結(jié)果表明，磁場Hy的實(shí)部與參數(shù)的變化無關(guān)，不同參數(shù)下的虛部隨頻率變化，其規(guī)律是與電場Ex分量相似的。
　　 本文通過建立的三層電阻率模型，對極化層位于不同層位時(shí)的視電阻率、視相位、視電阻率比值和視相位比值的曲線

5、特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：不同電阻率模型的視電阻率比值和視相位比值的異常反應(yīng)最為直觀，且二者曲線的形態(tài)相似，而前者曲線極值點(diǎn)所對應(yīng)的頻率略高，由此可知視電阻率比值和視相位比值異常只與極化層的深度和極化率大小有關(guān)，而與模型的電阻率無關(guān)。
　　 其次本文對4個(gè)經(jīng)典2D模型進(jìn)行了含激發(fā)極化效應(yīng)的CSAMT、2D正演模擬，得出視電阻率、視相位和視電阻率比值、視相位比值能更直觀地反應(yīng)異常的特性，且視電阻率出現(xiàn)異常時(shí)的頻率比視相位出現(xiàn)異常時(shí)

6、的頻率高，視電阻率比值出現(xiàn)異常時(shí)的頻率比視相位比值出現(xiàn)異常時(shí)的頻率高。
　　 通過上述研究，本文提出了CSAMT與IP測深數(shù)據(jù)聯(lián)合反演的方法，并用已知模型的正演結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)介質(zhì)存在激發(fā)極化特性時(shí)，聯(lián)合反演比常規(guī)的CSAMT反演能更準(zhǔn)確地反映異常體的位置和范圍，由此表明聯(lián)合反演方法具有一定應(yīng)用前景。
　　 最后將該方法應(yīng)用于浙江某銅多金屬礦CSAMT及IP測深數(shù)據(jù)的反演，劃分出了有利成礦帶的位置、范圍，推斷了斷