可控源音頻大地電磁數(shù)據(jù)正反演及方法應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地闡述了可控源音頻大地電磁（CSAMT）方法的基本原理，闡述了一維、二維、2．5維、三維正反演的理論基礎(chǔ)及方法技術(shù)，給出了國內(nèi)外在該領(lǐng)域的最新研究成果及新的研究熱點(diǎn)和研究方向。本書也提供了該方法在石油、冷熱水、礦產(chǎn)資源、采煤、隧道工程等方面的應(yīng)用研究實(shí)例，同時介紹了作者在該領(lǐng)域理論方法研究和實(shí)例應(yīng)用研究方面的重要成果。    本書可供大中專院校的師生、科研單位的研究人員以及相關(guān)部門的工作人員參考。

書籍目錄

緒論  參考文獻(xiàn)第一章  CSAMT法理論基礎(chǔ)  第一節(jié) 電磁場的理論公式    一、真空中的麥克斯韋方程組    二、電磁場對介質(zhì)的作用    三、均勻介質(zhì)中的麥克斯韋方程及波動方程    四、均勻半空間地面水平電偶極子源的電磁場      五、均勻分層介質(zhì)時的波場公式  第二節(jié) 視電阻率公式   第三節(jié) 視相位公式  第四節(jié) 關(guān)于收發(fā)距r及頻率廠范圍的選擇    一、場的建立和傳播    二、波場區(qū)的劃分    三、關(guān)于r和f對場強(qiáng)及視電阻率的影響  第五節(jié) 關(guān)于近場校正方法  第六節(jié) 關(guān)于趨膚深度的概念  第七節(jié) 關(guān)于靜態(tài)校正的問題    一、空間一維濾波法    二、二維正演模擬法    三、曲線平移法  第八節(jié) 關(guān)于TE測量方式與TM測量方式  第九節(jié) 關(guān)于假極值問題  參考文獻(xiàn)第二章  CSAMT一維正反演方法研究    第一節(jié) 一維C2SAMT正演技術(shù)    一、各向同性水平層狀大地上電偶源形成的諧變場    二、模型實(shí)例  第二節(jié) 一維CSAMT反演技術(shù)    一、水平層狀地層CSAMT資料的直接反演    二、網(wǎng)格參數(shù)法csAMT資料一維直接反演  參考文獻(xiàn)第三章  有源電磁波二維正反演研究  第一節(jié) 正演方法研究    一、用變分方法推導(dǎo)有限元方程    二、用伽里金方法推導(dǎo)有限元方程    三、幾個問題的探討    四、正演模擬結(jié)果  第二節(jié) 二維無限長線源大地電磁法的反演  參考文獻(xiàn)第四章  2．5維CSAMT正、反演方法研究  第一節(jié) 2．5維電磁波場的有限元方程  第二節(jié) 正演數(shù)值模擬  第三節(jié) 2．5維數(shù)值反演    一、方法原理    二、方法可靠性檢驗(yàn)      三、復(fù)雜介質(zhì)數(shù)值反演實(shí)例    四、討論  參考文獻(xiàn)第五章  三維正反演方法研究  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 三維正演方法     一、三維有源電磁場微分方程    二、三維有源電磁場微分方程的解  第三節(jié) 三維反演偏導(dǎo)數(shù)矩陣求取      一、概述      二、求三維反演偏導(dǎo)數(shù)矩陣的微分方程法    三、求三維反演偏導(dǎo)數(shù)矩陣的解析解方法      四、求三維反演偏導(dǎo)數(shù)矩陣的伴隨函數(shù)法      五、求三維反演偏導(dǎo)數(shù)矩陣的積分方程法      六、求三維反演偏導(dǎo)數(shù)矩陣的迭代法    第四節(jié) 目標(biāo)函數(shù)和正則化方法      一、概述      二、目標(biāo)函數(shù)      三、正則化    第五節(jié) 三維電性結(jié)構(gòu)反演     第六節(jié) 全局積分方程解和局部差分(微分)方程解耦合的三維有源電磁波    正演模擬和非線性反演      一、概述      二、電磁場方程      三、非線性EM反演      四、應(yīng)用    第七節(jié) 三維有限元有源電磁波正演模擬和非線性反演    一、概述      二、三維EM有源擴(kuò)散方程有限元正演      三、三維有源EM擴(kuò)散場有限元正演數(shù)值模擬      四、帶地形的三維MT正演計算法       五、三維EM有源擴(kuò)散方程有限元反演    參考文獻(xiàn)  第六章  CSAMT擬地震處理探討  第一節(jié) MT資料的偽脈沖響應(yīng)擬地震處理    第二節(jié) 偏移處理方法    第三節(jié) CSAMT資料從擴(kuò)散信號到等價的波動信號的轉(zhuǎn)換      一、概述      二、CAMT擴(kuò)散信號到等價的波動信號的轉(zhuǎn)換方法    三、擴(kuò)散信號對應(yīng)波動場的頻率域表示    參考文獻(xiàn)  第七章  CSAMT野外工作方法和應(yīng)用效果  第一節(jié) CSAMT野外工作方法      一、觀測區(qū)域的選擇及測線布置      二、收發(fā)距r、發(fā)射偶極AB、測量極距MN的選擇    三、頻率段的選擇      四、提高觀測質(zhì)量的措施      五、資料處理及異常推斷解釋    第二節(jié) CSAMT法應(yīng)用效果      一、CSAMT法對煤田開采水隱患應(yīng)用評價    二、CSAMT探測金屬礦及采礦災(zāi)害預(yù)測中的應(yīng)用    三、CSAMT法在地下冷、熱水探測中的應(yīng)用      四、CSAMT法在深埋長隧洞圍巖介質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究    五、CSAMT法直接探測石油天然氣  參考文獻(xiàn)  附錄并行機(jī)模擬和反演計算

章節(jié)摘錄

　　緒論　　可控源音頻大地電磁法（controlled source audio-frequency magnetoteUuric，CSAMT）是在大地電磁測深法（magnetotelluric，MT）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種人工源電磁測深法?？勺匪莸?0世紀(jì)50年代初和20世紀(jì)40年代末，是由原蘇聯(lián)學(xué)者A．H．THxoHoB和法國學(xué)者L．Cagniard提出來的一種天然場源電磁法[1“]。它在地殼、上地幔電性結(jié)構(gòu)研究中有相當(dāng)大的優(yōu)勢，目前除了地震方法可以探測此深度范圍內(nèi)的彈性結(jié)構(gòu)以外，MT是唯一的一種能探測此深度范圍內(nèi)電性結(jié)構(gòu)的手段。例如可用MT研究青藏高原的電性結(jié)構(gòu)口]，這對于青藏高原隆升機(jī)制及其動力學(xué)的研究具有重要的意義。MT不僅可以研究地殼上地幔的電性結(jié)構(gòu)，而且還可用于石油、天然氣、金屬礦、水資源等地下資源深度范圍內(nèi)電性構(gòu)造格局的研究，可為上述資源普查和遠(yuǎn)景成礦帶預(yù)測提供電性構(gòu)造格局依據(jù)MT利用電離層場源激發(fā)的電磁波作為探地的入射信號，不需要龐大的發(fā)射源設(shè)備，只需采用比較輕便的接收設(shè)備，就可以在任何能夠到達(dá)的陸地地表進(jìn)行野外觀測資料采集。此外當(dāng)電離層激發(fā)的電磁波傳到地面時，電磁波信號已近似為平面波，可按平面波入射理論進(jìn)行資料處理和解釋，因此MT的資料采集、處理解釋技術(shù)相對比較方便，發(fā)展比較成熟。但它的致命弱點(diǎn)是入射信號的強(qiáng)度比較弱，易受工業(yè)干擾和天體干擾的影響，其可靠性受到限制。也是因?yàn)樾盘柋容^弱，采集信號時需要比較多的疊加次數(shù)，特別是當(dāng)探測深度較深時，需要采用較低的頻率，為了取得可以分辨的信號，需要的疊加時間很長，限制了在地面上密集的陣列式采集的可能性，因此MT的橫向分辨率受到較大的限制，使得MT很難用于電性結(jié)構(gòu)的詳查。為了壓制工業(yè)和天體電性干擾，開發(fā)電性結(jié)構(gòu)詳查技術(shù)以滿足實(shí)際需求，人們期待人工源電磁測深法問世。一種被稱為可控源音頻大地電磁測深法的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 　　……

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