接地線源近區(qū)三維薄板瞬變電磁響應(yīng)積分方程法數(shù)值模擬.pdf

1、LOTEM是在遠(yuǎn)區(qū)測(cè)量，信號(hào)微弱的缺點(diǎn)制約其推廣應(yīng)用。而線源近區(qū)TEM觀測(cè)具有信噪比高，探測(cè)靈敏度強(qiáng)，裝置輕便等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的地球物理學(xué)者青睞，但是線源近區(qū)TEM正演計(jì)算理論不夠成熟，困擾著該方法的發(fā)展。本文試圖用三維薄板積分方程數(shù)值模擬的方法計(jì)算線源近區(qū)TEM電磁響應(yīng)，為開(kāi)發(fā)實(shí)用反演解釋軟件摸索一種快速穩(wěn)定的正演計(jì)算方法。
　　本文通過(guò)一維接地線源瞬變電磁的計(jì)算，簡(jiǎn)要的介紹了線源近區(qū)裝置的優(yōu)點(diǎn)，著重研究了接地線源近區(qū)在層狀

2、介質(zhì)中三維薄板積分方程數(shù)值模擬，分析了不同薄板組合地質(zhì)體的瞬變電磁響應(yīng)特征。首先根據(jù)Maxwell方程推導(dǎo)薄板的積分方程，給出積分方程求解方法，使用謝坤諾夫勢(shì)表示電磁場(chǎng)，推導(dǎo)出薄板的電格林張量和接地線源的磁格林張量，得到了漢克爾積分形式表示的電磁場(chǎng)，通過(guò)快速漢克爾變換即可得到各個(gè)分量，得到接地線源的電、磁場(chǎng)，再轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，得到感應(yīng)磁場(chǎng)隨時(shí)間的導(dǎo)數(shù)和接地電極間的電壓值。鑒于計(jì)算薄板的解需要解決薄板與背景場(chǎng)電導(dǎo)差異很大引起數(shù)值計(jì)算的不穩(wěn)定

3、性問(wèn)題，將感應(yīng)板電流密度分為無(wú)旋無(wú)散電流的手段分離格林張量，這樣只要沿薄板線性積分，消除了引起畸變的項(xiàng)，得到穩(wěn)定的數(shù)值結(jié)果。
　　研究結(jié)果表明:將接地線源剖分為無(wú)數(shù)個(gè)電偶極子，沿導(dǎo)線積分，疊加偶極子場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了近場(chǎng)線源瞬變電磁精確數(shù)值計(jì)算;線源瞬變電磁近區(qū)測(cè)量的三維薄板模型算法快速、穩(wěn)定;近區(qū)電磁響應(yīng)極值對(duì)應(yīng)薄板邊界，dBz/dt最大值測(cè)道對(duì)應(yīng)薄板埋深，薄板區(qū)域中間處電壓值最大，邊界處符號(hào)反向，電壓值隨時(shí)間的增加而增大;電場(chǎng)的橫向分