频率域航空电磁法视磁导率正演研究及转换探讨

【类型】学位论文

【作者】高亮 

【关键词】 频率域航空电磁法 视磁导率 正演计算 电磁响应 视电阻率 软件开发 转换效果

【摘要】本论文主要研究在考虑磁导率影响的情况下，利用均匀半空间模型进行正演计算，并分析磁导率与电磁响应的关系特征。在此基础上，研究转换视磁导率的反演方法，然后研究考虑磁性因素影响情况下的视电阻率转换方法，最后将所研制软件在广东某测区进行应用效果研究。首先通过引入均匀半空间模型，根据频率域航空电磁法电磁响应的计算公式，经过快速汉克尔变换，获得正演计算公式和算法，并完成正演计算程序的编制和正演计算，编制了航空电磁法视磁导率转换所需的量板，如实分量幅值磁导率解释量板、虚分量磁导率解释量板、实虚分量解释量板，振幅飞行高度解释量板，实虚分量收发距解释量板等多种航空电磁法解释量板。在此基础上，结合电磁基本理论，以及虚实矢量相位图等资料，对正演结果进行了分析，获得了频率域航空电磁响应特征规律，讨论了在强磁性条件下，电磁实虚分量响应的影响因素。在正演计算的基础上，进行了频率域航空电磁法视磁导率反演与视电阻率的反演工作，首先进行的是视磁导率反演求取，采用了虚实分量图列线图查找法。在虚实分量列线图查找法中使用了正演所得到的实虚分量解释量板，以便查找实测实虚分量在解释量板中所处的网格，通过插值法求得对应实虚分量的视磁导率，该法可大大节省计算时间，同时避免演算过程中易犯的错误，还能清晰地看出函数与变量之间关系的规律；第二步是以求得的视磁导率作为输入参数，再用二分法或者牛顿迭代法反演求取感应系数θ，第三步再由同频虚实分量规格化幅值求取视飞行高度，最后，根据求取的视磁导率，感应系数以及视飞行高度确定视电阻率。由于此套视磁导率转换视电阻流程综合考虑了航空电磁法中在强磁性条件下的实分量、虚分量、飞行高度等信息。所以较之以往常用航电软件直接忽略磁性条件使用某种单一方法直接转换视电阻率更为合理，得到的视电阻率也更为准确。应用理论模型数据和实测数据对本次工作研制的视磁导率转换软件进行了试算，对理论模型数据的计算中，取得了较好的应用效果。理论模型数据计算结果表明，其反演结果与理论模型基本一致。在此基础之上，利用广东某测区的实测数据进行了视磁导率和视电阻率转换，并编制了该测区930HZ频率的视磁导率和视电阻率转换平面图，剖面曲线图，并与未考虑磁性因素条件下的视电阻率转换结果进行对比，分析转换效果。最后结合测区其他地质资料，分析数据，查找误差原因，并提出该方法需要改进的方面以及勘测区域的限制条件。理论数据上，航空电磁法视磁导率和视电阻率转换在本文取得了一定的效果，但实测数据由于电磁法的影响因素较多，另外也由于本人数据样本不够，导致实际效果在目前条件下难以验证。如何考虑各种因素使得计算结果愈来愈符合实际地质模型，以及如何使用多维反演方法计算磁导率和电阻率等一系列问题仍有待进一步探索。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】中国地质大学(武汉)

【学位授予年度】2016

【导师姓名】胡祥云，王卫平

【读秀链接】读秀链接