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海洋可控源电磁法(CSEM)是通过在海水表面或海底测量人工源发射经海底地层感应的电磁场分布规律,探测海底地质结构的一种地球物理勘探方法。随着海洋资源越来越受到重视,海洋地球物理勘探工作不断增多,海洋可控源电磁法逐步成为探测海洋油气资源和海底天然气水合物储层的一种非常有效的地球物理探测技术。众所周知,地下介质的电导率(电阻率的倒数)常常表现为各向异性。实验室的观测和研究表明片麻岩和许多其它类型的岩石表现出明显的电导率各向异性。在断裂破碎带和裂隙发育带上,呈脉状或条带状分布的岩体常常呈现出强烈的宏观电导率各向异性。据估计,世界上大约30%的油气资源赋存于岩性裂隙地层和泥砂岩薄互层中,而这两种地层的宏观电阻率常常表现为各向异性。当岩性裂隙地层的裂隙部分被海水灌入后,就会在沿裂隙面方向相比于垂直裂隙面方向显示出更高的电导率。沿泥砂岩薄互层层理方向的电导率大于垂直层理方向的电导率[1]。在解释海洋CSEM资料时,常常假定海底介质的电阻率是各向同性的,而海底岩性裂隙地层和海底层状沉积序列可能形成宏观电阻率各向异性。因此,在解释海洋电磁资料时,电导率各向异性的影响不应该被忽略,否则可能得到错误的海底地电模型。数值模拟是研究各向异性介质电磁场特征的有效手段和方法[2]。本文基于自适应有限元方法,将电阻率倾斜各向异性(一种特殊类型的电阻率各向异性)海洋可控源电磁场数值模拟算法拓展到电阻率任意各向异性情形,研发了电阻率任意各向异性海洋CSEM数值模拟算法,并基于MATLAB的可视化编写了人机交互界面,便于实现不同模型、不同参数的数值模拟。与电阻率倾斜各向异性情形不同,电阻率任意各向异性的介质电磁场偏微分方程中含有平行走向方向分量的一阶偏导数项,这使得有限元线性方程组的系数矩阵为不对称阵。本文采用自适应有限元方法得到一系列的非结构化网格上的数值解,非结构化网格易于拟合海底地形起伏和含有倾斜层的复杂地电模型。本文分别使用前人的二维电阻率倾斜各向异性海洋CSEM有限元程序和本文提出的电阻率任意各向异性有限元程序计算了一个倾斜各向异性二维模型的海洋CSEM响应,并比较了两种不同方法的解,两者吻合得很好。此外,我们模拟了不同各向异性参数情形海洋CSEM响应,数值结果表明各向异性走向角和倾角都对海洋可控源电磁响应有着明显的影响。