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1.
本文对大地电磁观测阻抗实施一种数学变换--"共轭阻抗变换",发现转换后的观测阻抗和区域阻抗之间存在特定的关系,这种特定关系不受电场局部畸变的影响,而且同样不需要关于地下区域结构维性的假设,在区域结构是三维的情况下也是成立的.对转换后的观测阻抗采用已有的Swift旋转方法即可求得区域主轴方位角,然后采用最优化方法求取区域阻抗相位、振幅以及畸变因子.同时根据转换后的观测阻抗重新定义了不受电场局部畸变影响的构造维性参数.采用合成理论数据验证了新算法的正确性,和Swift、Bahr、GB、相位张量、WAL方法进行了对比分析,并将新方法应用于实测资料的解释,发展了一套消除局部畸变和进行构造维性分析的MT精细资料处理技术.进一步的工作是将新算法推广到多点多频,并采用最优化技术分解,发展一种稳定性好、多测点多频点的阻抗张量分解技术. 相似文献
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由于浅部、局部不均匀三维异常体的影响,大地电磁测深(Magnetotelluric,MT)观测数据往往需要进行畸变校正.本文针对相位张量不受局部电场畸变影响的特点,研究相位张量分析约束下的大地电磁测深(MT)阻抗张量GB(Groom-Bailey)分解方法.分析由相位张量得到的相关参数,结合初步电性结构维性判断及二维或近似二维电性结构条件下电性主轴方向等信息,设计较合理的GB阻抗张量分解初始模型,提高GB算法的稳定性及可靠性.同时,在传统GB分解求解模型的基础上,将各向异性参数引入目标函数,并采用共轭梯度法进行模型的最优化求解.理论数据计算结果表明,MT阻抗张量GB分解方法的计算结果,依赖于初始模型中电性主轴角、阻抗张量值等参数的选择,相位张量分析约束下的GB分解方法能有效改善算法的稳定性和计算结果的可靠性.此外,研究表明,在合理的初始模型选择下,较之传统的GB分解方法,尽管各向异性参数仍旧无法求出,但带各向异性参数的GB分解方法在计算效率和结果可靠性方面均具有一定的优势.选择实际大地电磁测深点数据进行方法验证,取得了理想的电性分析结果. 相似文献
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提出了一种简单的大地电磁阻抗张量畸变分解方法，引入3d/2d模型，使得全畸变的大地电磁阻抗张量被生意人经，通过对比Swift旋转和Bahr分解后的资料，用联系二的畸变矩阵表示浅层三维电性异常体对区域二维构造的局部畸变影响，通过研究畸变张量矩阵，并对其进行分解，可将局部三维电性不均匀体产生的畸变与区域构造分离开来，从而了解区域构造的维数特征和局部畸变类型及其对区域构造的影响，最后，应用3个测点的实际资料，对这种简单的畸变分解方法进行了检验，结果表明，该方法简单且应用方便，解释效果较好。 相似文献
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大地电磁阻抗张量不变量及其Mohr圆分析 总被引：3，自引：3，他引：3
论述了Ｍｏｈｒ圆及其在大地电磁阻抗张量分析中的应用。并指出，大地电磁阻抗张量不变量由于提供信息的多样性和稳定性，在应用中具有独特的优点，而Ｍｏｈｒ圆又将各种大地电磁阻抗张量不变量有机地联系在一起，使其成为分析研究大地电磁阻抗张量性质的重要图示工具，能直观、清晰、简便地给出构造维数、二维偏离度、各向异性等重要信息，可用来研究测区电性结构沿纵向和横向的变化特征 相似文献
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当地表存在三维非均匀电导率分布时,区域大地电磁响应发生畸变. 以往对这种畸变研究多假设近地表为三维,区域构造为一维或二维. 对于更一般的三维/三维构造,为了分析并消除这种畸变影响,真实反映地下三维区域构造信息,本文实现了三维大地电磁相位张量积分方程数值算法,并研究在不同地质模型下相位张量响应. 结果表明,相位张量不仅可以反映一般三维构造信息,亦可有效反映复杂近地表构造下三维区域构造信息,而无须假设区域构造为一维或二维,证明相位张量具有较强抗近地表局部非均匀构造干扰能力,能够保持更为一般的三维区域构造信息. 为了加快正演计算,同时保持一定精度,算法采用了积分方程多网格法. 相似文献
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空中电场大地电磁法(Air Electric Field Magneto-Telluric method,简称AEMT),其基本的原理是,通过电容传感器测量近地表空中三个分量的交变电场,用磁棒观测交变磁场,再将所测电场和磁场转化为阻抗,通过对阻抗的解释,达到查明地下地质体的分布特征的目的.本文对AEMT基本原理进行较详细的论述,证明了电容传感器代替接电极原理的基本公式.分析了空气中垂直电场的来源,在介绍地面低频电磁波近似边界条件的基础上,导出了AEMT测量垂直电场分量时视电阻率的计算公式,并计算了一维情况下二层、三层地电模型AEMT视电阻率曲线.介绍了应用实例,最后讨论AEMT方法的技术特点. 相似文献
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大地电磁测深数据处理——4元素和6元素阻抗张量元素的比较研究(英文) 总被引：1，自引：1，他引：0
阻抗张量元素的计算是在大地电磁测深数据处理的重要一步。按照常规,阻抗张量被定义为以Zxx,Zxy,Zyx,和Zyy为元素的2×2矩阵。在本次研究中,6个元素的阻抗张量的计算使用了一个含有Zxx,Zxy,Zyx,Zyy,Zxz和Zyz分量的2x3矩阵。对上述两类阻抗张量元素的属性进行了分析。利用由印度古吉拉特邦卡奇沉积盆地采集的5个分量大地电磁数据测试了文中的方法。从视电阻率和相位的计算中我们是观察到在大部分的频带范围内4个元素阻抗和6个元素阻抗Zxy和Zyx两类元素区别不大。然而,较长周期时间的数据,如超过100秒,观察到视电阻率的增加和相位的减少。我们还注意到,倾子幅度在大部分时间几乎是零,但较长周期(超过100秒),逐渐呈增加的趋势。卡奇沉积盆地的地电断面表明在较长的周期内浅层近水平层和深层异常高电导性的不均质层都可能是引起大的Hz分量的原因。这表明,磁场垂直分量Hz对在大的2D/3D结构区域内的电场参数估计发挥的重要作用。 相似文献
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标量CSAMT只适合一维及测量方向与构造方向垂直的二维情况,对于复杂的三维地电结构,CSAMT需采用张量测量。本文试图采用矢量有限元法实现三维张量CSAMT的正演模拟。为了验证算法的正确性,本文在层状介质中计算了三维CSAMT远区的电场,磁场及阻抗张量,并且与层状介质中的理论解进行了比较,接着还模拟了均匀半空间中含有三维异常体的模型,并且分析了四个阻抗张量、视电阻率及阻抗相位的响应特征。得出如下结论:采用矢量有限元法来模拟三维张量CSAMT,其电磁场及阻抗张量的实虚部计算精度都比较高,并且该方法本身满足电场法向不连续,不用进行散度校正。 相似文献
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在长白山火山区及其附近 ,沿 5条伞状测线和 1条北西向测线进行了 6 1个大地电磁测深点的观测。用Robust等方法对观测资料进行了处理 ;应用阻抗张量分解方法消除了局部不均匀体的影响 ;计算了反映地下横向不均匀性的地磁感应矢量。利用RRI二维自动反演等技术对资料进行了解释。结果表明 :在近地表存在低阻体 ,并分别与长白山天池水体、聚龙泉温泉、锦江温泉及长白山山门附近的地下水相对应。在长白山天池及其以北和以东地区 ,约 12km深处存在电阻率很低的地质体 ,电阻率为 10到几十Ω·m ,可能是地壳岩浆囊。在测区范围内 ,地壳电性结构在南北方向存在着明显的横向变化 ,而东西方向相对均匀 ,变化比较平缓 相似文献
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John F. Hermance 《Physics of the Earth and Planetary Interiors》1973,7(3):349-364
The processing of magnetotelluric data involves concepts from electromagnetic theory, time series analysis and linear systems theory for reducing natural electric and magnetic field variations recorded at the earth's surface to forms suitable for studying the electrical properties of the earth's interior.The electromagnetic field relations lead to either a scalar transfer impedance which couples an electric component to an orthogonal magnetic component at the surface of a plane-layered earth, or a tensor transfer impedance which couples each electric component to both magnetic components in the vicinity of a lateral inhomogeneity.A number of time series spectral analysis methods can be used for estimating the complex spectral coefficients of the various field quantities. These in turn are used for estimating the nature of the transfer function or tensor impedance. For two dimensional situations, the tensor impedance can be rotated to determine the principal directions of the electrical structure.In general for real data, estimates of the apparent resistivity are more stable when calculated from the tensor elements rather than from simple orthogonal field ratios (Cagniard estimates), even when the fields are measured in the principal coordinates. 相似文献
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The data of long-term electromagnetic monitoring are used for studying the dynamics of electric conductivity of the medium
and the electric field of the terrestrial sources. The electric conductivity of the medium is estimated from the magnetotelluric
transfer functions (impedance tensor and telluric tensor). The electric field of terrestrial sources is identified by filtering
the variations of the observed electric field of the Earth. The magnetotelluric parameters and the electric field of terrestrial
sources feature anomalous changes of supposedly earthquake-related origin. The anomalies associated with the same earthquake
are not simultaneous. It is shown that these anomalies are generated by processes occurring at different depths. The strong
earthquake is preceded by the appearance of surface anomalies several months before the event and accompanied by a deep coseismic
anomaly. The probable nature of the recognized anomalies is discussed. 相似文献
13.
对玛纳斯大震区新近观测的大地电磁测深数据进行了处理,得到视电阻率曲线、阻抗相位曲线、二维偏离度、主轴方位角和地磁实感应矢量。然后对所有测点的资料进行了二维自动反演解释。结果表明,沿剖面的地壳浅部可划分为５个区段,沿剖面的深部可划分为３个区段,各区段的接触边界由断层或深断裂带组成。沿测线沉积盖层最大深度达１２ｋｍ左右;测线南段存在壳内低阻体。这些解释结果与地质及其它资料吻合较好。玛纳斯７．７级地震发生在地壳电性结构发生明显变化的接触带附近 相似文献
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文中利用"十.五"期间静海地震台布设的秒采样大地电磁网(N-MT)仪器系统和FHDZ-M15地磁组合系统的同步观测数据,实现了固定台站大地电磁测深(MT)观测。采用Robust技术对静海地震台2008年1—6月记录的天然电磁场观测数据进行了MT处理,得到了张量阻抗资料。经过对周期为6～600s范围的18个相同周期的视电阻率及阻抗相位随时间的变化进行分析,其中有多个周期的视电阻率及阻抗相位的时序曲线在2008年3月11日卢龙ML4.2地震前出现异常变化。研究使用的资料周期对应深度为5～50km,属华北地震震源深度范围,其结果反映了震源区地层地震前后震源深度的电性变化。MT方法比现行的地电观测方法具有更直接反映震源区地层的电性变化和更深的勘探深度的优势 相似文献
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稀疏测线大地电磁资料三维反演研究:合成算例(英文) 总被引：2，自引：1，他引：1
受勘探成本和工区环境等因素的影响,当前大多数大地电磁实际工作采取布置稀疏测线采集数据和使用二维反演方法解释这些稀疏测线数据的方式。然而,二维反演方法在解释三维地电构造数据时存在局限性,有时甚至做出错误的地质解释。本文尝试了使用三维反演方法对大地电磁稀疏测线数据进行反演解释。使用大地电磁全信息资料三维共轭梯度反演程序对理论模型合成稀疏测线数据进行了三维反演。结果表明:这种反演方案是可行与有效的。同时,我们发现在不同数据的三维反演结果中,四个张量阻抗元素和两个倾子数据同时反演的结果相对更为准确,更接近理论模型。 相似文献
16.
大地电磁全信息资料三维共轭梯度反演研究(英文) 总被引：7，自引：2，他引：5
在对张量阻抗数据、倾子数据和共轭梯度算法深入分析的基础上,我们实现了大地电磁全信息资料三维共轭梯度反演算法。基于全信息资料的三维共轭梯度反演研究,探讨了同时利用五个电磁场分量整理得到的大地电磁资料进行三维反演定量解释的方法以及全信息数据在三维反演中的作用。理论模型合成数据的反演结果表明,在三维反演中使用张量阻抗和倾子数据结合的全信息数据的反演结果优于只使用张量阻抗数据(或只使用倾子数据)的反演结果,提高了反演结果的分辨率和可信度。合成数据的反演算例也验证了所实现的大地电磁全信息资料三维共轭梯度反演算法的正确性和稳定性。 相似文献
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拟解析近似方法是一种解决电磁场散射问题的快速求解积分方程的近似方法,它绕开了传统数值方法中的求解大型代数方程组或大型矩阵问题,适用于强散射和大扰动问题.本文应用孙建国提出的求解异常电场积分方程的张量拟解析近似理论公式,研究用其求解直流电场积分方程.利用接近实际的地电模型对异常电场进行模拟,研究了均匀场中异常球体的张量拟解析近似解;并对均匀场中的立方体异常体进行了数值计算.效果良好并具有很高的计算速度.研究结果为三维直流电场快速正反演模拟打下基础. 相似文献
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A method for obtaining the galvanic distortion matrix is presented so that the regional impedance tensor (free of distortion) is recovered. The method is a constrained stochastic heuristic method, which consists in randomly exploring the space of the distortion parameters. Constraints are imposed on the shortest periods of the regional impedance tensor that, at these short periods, tends to be two dimensional (or one dimensional). Depending on the constraints used, two different methods to recover the regional impedance tensor in this 2D/3D case are presented. Method 1 needs to find the strike of the short periods and Method 2 applies to the measurement directions. Twist, shear and anisotropy parameters are obtained. Thus, the regional impedance tensor is recovered with the only exception being the vertical shift due to the gain, which is equal for all the components of the tensor. Examples with synthetic impedance tensors from 2D/3D models perturbed with galvanic distortion are presented to illustrate how the algorithm works. The presence of noise in data is considered and rules for proceeding are provided. The same examples perturbed by Gaussian noise together with experimental data illustrate the capabilities of the algorithm. 相似文献
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A formalism based upon the equal penetration depth stratification assumption is extended to a layered anisotropic medium, yielding a recursive algorithm for the computation of the magnetotelluric impedance tensor elements. The development of this new procedure requires an appropriate layer-discretization as well as an extension of the reflection coefficient definition for the anisotropic layered model.This method transfers the differential problem into an algebraic one, and is independent of the electric and magnetic field vectors. The technique is a recursive process which gives a rational matrix polynomial representation for the magnetotelluric impedance tensor.The procedure involves the use of second-order matrices, rather than the fourth-order ones normally used for such a case. Using this representation, a separation of the contribution of the model parameters from that of the frequency is achieved. Consequently the elements of the magnetotelluric impedance tensor are computed, for each frequency, using coefficients which are evaluated just once for a given model. 相似文献