【摘 要】
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LOTEM是在远区测量,信号微弱的缺点制约其推广应用。而线源近区TEM观测具有信噪比高,探测灵敏度强,装置轻便等优点,受到越来越多的地球物理学者青睐,但是线源近区TEM正演计算
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LOTEM是在远区测量,信号微弱的缺点制约其推广应用。而线源近区TEM观测具有信噪比高,探测灵敏度强,装置轻便等优点,受到越来越多的地球物理学者青睐,但是线源近区TEM正演计算理论不够成熟,困扰着该方法的发展。本文试图用三维薄板积分方程数值模拟的方法计算线源近区TEM电磁响应,为开发实用反演解释软件摸索一种快速稳定的正演计算方法。本文通过一维接地线源瞬变电磁的计算,简要的介绍了线源近区装置的优点,着重研究了接地线源近区在层状介质中三维薄板积分方程数值模拟,分析了不同薄板组合地质体的瞬变电磁响应特征。首先根据Maxwell方程推导薄板的积分方程,给出积分方程求解方法,使用谢坤诺夫势表示电磁场,推导出薄板的电格林张量和接地线源的磁格林张量,得到了汉克尔积分形式表示的电磁场,通过快速汉克尔变换即可得到各个分量,得到接地线源的电、磁场,再转换到时间域,得到感应磁场随时间的导数和接地电极间的电压值。鉴于计算薄板的解需要解决薄板与背景场电导差异很大引起数值计算的不稳定性问题,将感应板电流密度分为无旋无散电流的手段分离格林张量,这样只要沿薄板线性积分,消除了引起畸变的项,得到稳定的数值结果。研究结果表明:将接地线源剖分为无数个电偶极子,沿导线积分,叠加偶极子场,实现了近场线源瞬变电磁精确数值计算;线源瞬变电磁近区测量的三维薄板模型算法快速、稳定;近区电磁响应极值对应薄板边界,dBz/dt最大值测道对应薄板埋深,薄板区域中间处电压值最大,边界处符号反向,电压值随时间的增加而增大;电场的横向分辨率比磁场高。
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