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物探与化探  2022, Vol. 46 Issue (2): 373-382    DOI: 10.11720/wtyht.2022.2410
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基于反函数原理的可控源大地电磁法全场域视电阻率定义
秦西社1(), 马劼2,3, 郭文波1,4, 戚志鹏1,2,3(), 曹华科2,3
1.西北有色地矿集团,陕西 西安 710051
2.长安大学 地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054
3.中国地球物理学会 地球物理场多参数综合模拟重点实验室,陕西 西安 710054
4.西安西北有色物化探总队有限公司,陕西 西安 710068
Definition of full-field apparent resistivity of controlled source magnetotellurics based on inverse function principle
QIN Xi-She1(), MA Jie2,3, GUO Wen-Bo1,4, QI Zhi-Peng1,2,3(), CAO Hua-Ke2,3
1. Northwest Nonferrous Metals Mining and Geological Exploration Group Co., Ltd. for Nonferrous Metals, Xi'an 710051, China
2. College of Geological Engineering and Geomatics, Chang'an University, Xi'an 710054, China
3. Integrated Geophysical Simulation Lab (Key Laboratory of Chinese Geophysics Society ), Xi'an 710054, China
4. Xi'an Geophysical and Geochemical Exploration Corporation, Bureau of Geological Exploration for Nonferrous Metals in Northwest China, Xi'an 710068,China
全文: PDF(10049 KB)   HTML
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摘要 

在电磁探测中,数据采集范围逐步扩大,为了避免非远区的电阻率畸变,基于反函数原理,给出了适合可控源电磁法全场域视电阻率的定义方法。该方法可以利用单分量进行广域视电阻计算,同样也可以利用多个分量进行广域视电阻计算。分别利用电场分量、磁场分量以及电场与磁场的比值计算均匀半空间与层状模型的全场域视电阻率,结果表明基于反函数原理的可控源大地电磁视电阻率定义方法能实现不受空间制约的频域视电阻率定义,可更好地反映地下介质电阻率的分布。

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秦西社
马劼
郭文波
戚志鹏
曹华科
关键词 可控源大地电磁法视电阻率反函数全场域    
Abstract

With the development of the wide-field electromagnetic method, the scope of data collection has been gradually expanded. To avoid the none-far-field resistivity distortion, this paper proposes a definition method suitable for the full-field apparent resistivity of the controlled-source electromagnetic method based on the inverse function principle. With this method, the full-field apparent resistivity can be calculated using a single component or multiple components. The full-field apparent resistivity of a homogeneous half-space model and a layered model was calculated using individual components of electric and magnetic fields and their ratios. The results show that the definition method proposed in this paper can achieve the definition of frequency-domain apparent resistivity that is not limited by space and thus can better reflect the resistivity distribution of underground media.

Key wordscontrolled source mgnetotellurics (CSMT)    definition of apparent resistivity    inverse function principle    full field
收稿日期: 2020-08-17      修回日期: 2021-10-25      出版日期: 2022-04-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:国家自然科学基金项目(42074168);博士后基金项目(2017M620475)
通讯作者: 戚志鹏
作者简介: 秦西社(1966-),男,高级工程师,研究方向为金属矿地球物理勘探。Email: qinxsh@nwme.com.cn
引用本文:   
秦西社, 马劼, 郭文波, 戚志鹏, 曹华科. 基于反函数原理的可控源大地电磁法全场域视电阻率定义[J]. 物探与化探, 2022, 46(2): 373-382.
QIN Xi-She, MA Jie, GUO Wen-Bo, QI Zhi-Peng, CAO Hua-Ke. Definition of full-field apparent resistivity of controlled source magnetotellurics based on inverse function principle. Geophysical and Geochemical Exploration, 2022, 46(2): 373-382.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2022.2410      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2022/V46/I2/373
Fig.1  频域电磁场Ex分量关于电阻率变换曲线特征
Fig.2  频域电磁场Hy分量关于电阻率变换曲线特征
Fig.3  频域电磁场Zxy分量关于电阻率变换曲线特征
Fig.4  基于卡尼亚视电阻计算的不同偏移距半空间视电阻率
Fig.5  基于反函数原理的不同偏移距半空间视电阻率曲线
Fig.6  偏移距200 m时两层模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.7  偏移距1 000 m时两层模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.8  偏移距5 000 m时两层模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.9  偏移距500 m时H型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.10  偏移距1 000 m时H型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.11  偏移距5 000 m时H型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.12  偏移距200 m时K型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.13  偏移距500 m时K型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.14  偏移距1 000 m时K型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.15  层厚改变时H型模型各分量定义的视电阻率特征
Fig.16  层厚改变时K型模型各分量定义的视电阻率特征
[1] Goldstein M A, Strangway D W. Audio frequency magnetotellurics with a ground dipole source[J]. Geophysics, 1975, 40(4): 669-683.
doi: 10.1190/1.1440558
[2] 欧阳涛, 底青云, 安志国, 等. CSAMT法在某铁路隧道勘察中的应用研究[J]. 地球物理学进展, 2016, 31(3):1351-1357.
[2] Ouyang T, Di Q Y, An Z G, et al. Research on the application of CSAMT method in a railway tunnel survey[J]. Progress in Geophysics, 2016, 31(3): 1351-1357.
[3] 陈玉玲, 韩凯, 陈贻祥, 等. 可控源音频大地电磁法在岩溶塌陷勘察中的应用[J]. 地球物理学进展, 2015, 30(6):2616-2622.
[3] Chen Y L, Han K, Chen Y X, et al. Application of controllable source audio magnetotelluric method in karst collapse survey[J]. Progress in Geophysics, 2015, 30(6): 2616-2622.
[4] 薛融晖, 安志国, 王显祥, 等. 利用电磁方法探测内蒙古塔木素高放废物预选场址岩体的内部构造[J]. 地球物理学报, 2016, 59(6):2316-2325.
[4] Xue R H, An Z G, Wang X X, et al. Using electromagnetic method to detect the internal structure of the rock mass at the high level radioactive waste pre-selected site in Inner Mongolia[J]. Journal of Geophysics, 2016, 59 (6):2316-2325.
[5] 李帝铨, 汪振兴, 胡艳芳, 等. 广域电磁法在武陵山区页岩气勘探中的探索应用——以黔北桐梓地区为例[J]. 物探与化探, 2020, 44(5):991-998.
[5] Li D Q, Wang Z X, Hu Y F, et al. The application of wide field electromagnetic method to shale gas exploration in Wuling Mountain area: A case study of Tongzi area in northern Guizhou[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2020, 44(5):991-998.
[6] 孙求实, 袁杰, 宗文明, 等. 广域电磁法在辽西地区牛营子凹陷油气资源潜力评价中的应用[J]. 物探与化探, 2019, 43(1):64-69.
[6] Sun Q S, Yuan J, Zong W M, et al. The application of wide field electromagnetic method to the oil and gas exploration of Niuyingzi sag in Liaoxi area[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2019, 43(1):64-69.
[7] 何继善. 广域电磁法理论及应用研究的新进展[J]. 物探与化探, 2020, 44(5):585-590.
[7] He J S. New research progress in theory and application of wide field electromagnetic method[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2020, 44(5):585-590.
[8] 曹昌祺. 水平分层大地的交流视电阻率[J]. 地球物理学报, 1978, 21(3):248-261.
[8] Cao C Q. AC apparent resistance of horizontal layered earth[J]. Journal of Geophysics, 1978, 21(3): 248-261.
[9] Spies B R, Eggers D E. The use and misuse of apparent resistivity in electromagnetic methods[J]. Geophysics, 1986, 51(7): 1462-1471.
doi: 10.1190/1.1442194
[10] 殷长春, 朴化荣. 电磁测深法视电阻率定义问题的研究[J]. 物探与化探, 1991, 15(4):290-299.
[10] Yin C C, Piao H R. Study on the definition of apparent resistivity by electromagnetic sounding[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 1991, 15(4): 290-299.
[11] 方文藻, 李貅, 李予国, 等. 频率域电磁法中视电阻率全区定义[J]. 西安地质学院学报, 1992, 14(4):81-86.
[11] Fang W Z, Li X, Li Y G, et al. Regional definition of apparent resistivity in frequency domain electromagnetic method[J]. Journal of Xi’an Institute of Geosciences, 1992, 14(4): 81-86.
[12] 汤井田, 何继善. 水平电偶源频率测深中全区视电阻率定义的新方法[J]. 地球物理学报, 1994, 37(4):543-552.
[12] Tang J T, He J S. New method for defining the whole-area apparent resistivity in horizontal electric dipole frequency sounding[J]. Journal of Geophysics, 1994, 37(4): 543-552.
[13] 汤井田, 周聪, 张林成. CSAMT电场y方向视电阻率的定义及研究[J]. 吉林大学学报:地球科学版, 2011, 41(2):552-558.
[13] Tang J T, Zhou C, Zhang L C. Definition and study of csamt electric field y direction apparent resistivity[J]. Journal of Jilin University:Geosciences, 2011, 41(2): 552-558.
[14] 汤井田, 何继善. 可控源音频大地电磁法及其应用[M]. 长沙: 中南大学出版社, 2005.
[14] Tang J T, He J S. Controllable source audio magnetotelluric method and its application[M]. Changsha: Central South University Press, 2005.
[15] 底青云, 王若, 王妙月. 可控源音频大地电磁数据正反演及方法应用[M]. 北京: 科学出版社, 2008.
[15] Di Q Y, Wang R, Wang M Y. Forward inversion and application of controllable source audio magnetotelluric data[M]. Beijing: Science Press, 2008.
[16] 底青云, 王妙月, 付长民, 等. “地-电离层”模式电磁波传播特征研究[M]. 北京: 科学出版社, 2013.
[16] Di Q Y, Wang M Y, Fu C M, et al. Study on electromagnetic wave propagation characteristics of earth-ionosphere model[M]. Beijing: Science Press, 2013.
[17] 栾晓东, 底青云, 雷达. 基于牛顿迭代法和遗传算法的CSAMT近场校正[J]. 地球物理学报, 2018, 61(10):4148-4159.
[17] Luan X D, Di Q Y, Lei D. CSAMT near field correction based on Newton iterative method and genetic algorithm[J]. Journal of Geophysics, 2018, 61(10): 4148-4159.
[18] 毛先进, 鲍光淑. 水平电偶源频率域电磁测深全区视电阻率的直接算法[J]. 中南工业大学学报, 1996, 27(3):253-256.
[18] Mao X J, Bao G S. Direct algorithm for electromagnetic sounding of all-region visual resistivity in horizontal electric power source frequency domain[J]. Journal of Central South Polytechnic University, 1996, 27(3): 253-256.
[19] 佟铁钢, 柳建新. 一种新型CSAMT观测参数的计算方法[J]. 物探化探计算技术, 2009, 31(3):210-212.
[19] Tong T G, Liu J X. A new calculation method of CSAMT observation parameters[J]. Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration, 2009, 31(3): 210-212.
[20] 韩自强, 冯兵, 陈红, 等. 电性双极源频率域全区视电阻率的计算及应用效果研究[J]. 地球物理学进展, 2016, 31(4):1575-1582.
[20] Han Z Q, Feng B, Chen H, et al. Calculation and application of apparent resistivity in electrical bipolar frequency domain[J]. Progress in Geophysics, 2016, 31(4):1575-1582.
[21] 何继善. 广域电磁测深法研究[J]. 中南大学学报:自然科学版, 2010, 41(3):1065-1072.
[21] He J S. Wide-area electromagnetic sounding[J]. Journal of Central South University:Natural Science Edition, 2010, 41(3): 1065-1072.
[22] 何继善, 薛国强. 短偏移距电磁探测技术概述[J]. 地球物理学报, 2018, 61(1):1-8.
[22] He J S, Xue G Q. Review of the key techniques on short-offset electromagnetic detection[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2018, 61(1): 1-8.
[1] 陈学群, 李成光, 田婵娟, 刘丹, 辛光明, 管清花. 高密度电阻率法在咸水入侵监测中的应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1347-1353.
[2] 王文杰, 郝一, 薄海军, 王海龙, 徐浩清, 李永利, 毛磊, 刘永新, 袁帅. 包头市固阳县矿集区高密度电阻率法找水定井实例分析[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 869-881.
[3] 吴国培, 张莹莹, 张博文, 赵华亮. 基于深度学习的中心回线瞬变电磁全区视电阻率计算[J]. 物探与化探, 2021, 45(3): 750-757.
[4] 陈小龙, 高坡, 程顺达, 王晓青, 罗可. 西藏帮浦东段—笛给铅锌矿区CSAMT异常特征与深部找矿预测[J]. 物探与化探, 2021, 45(2): 361-368.
[5] 李展辉, 杨淼鑫, 曹学峰. 瞬变电磁法感应电压场与B场探测效果的数值计算对比分析[J]. 物探与化探, 2021, 45(1): 114-126.
[6] 罗维斌, 丁志军, 高曙德, 张星. 测量磁场水平分量Hy的电性源广域电磁测深法[J]. 物探与化探, 2021, 45(1): 46-56.
[7] 蒋永芳, 李芳书, 曹渊, 夏灵云, 张婷. 广域电磁法在金属矿勘探中的应用研究和探讨[J]. 物探与化探, 2020, 44(5): 1073-1077.
[8] 刘耀文, 蒋永芳, 冯绍平, 游文兵, 张苏坤, 常嘉毅, 李利, 张怡静. 广域电磁法在上宫金矿集区的应用研究[J]. 物探与化探, 2020, 44(5): 1085-1092.
[9] 郭嵩巍, 刘小畔, 郑凯, 张磊. 基于全区视电阻率的瞬变电磁一维Occam反演中雅克比矩阵的解析算法[J]. 物探与化探, 2020, 44(3): 559-567.
[10] 朱自串, 周丹, 李德文, 余润龙. 音频大地电磁测深法在老挝万象盆地钾镁盐矿产勘探中的运用效果[J]. 物探与化探, 2019, 43(6): 1268-1276.
[11] 伏海涛, 罗维斌, 丁志军, 余其林, 张世宽. 水平电偶极源层状模型垂直磁场全区视电阻率计算方法[J]. 物探与化探, 2019, 43(6): 1309-1319.
[12] 闫国翔, 尹秉喜, 杨勇. 电性源瞬变电磁全区视电阻率定义[J]. 物探与化探, 2017, 41(5): 933-938.
[13] 蒋邦远, 杜庆丰. TEM中心回线电动势响应换算磁场响应求解全区视电阻率及1-D直接反演的实用方法[J]. 物探与化探, 2017, 41(4): 758-768.
[14] 孙栋华, 李怀渊, 江民忠, 王培建. 利用时间域航空电磁资料再论华北地台北界的划分[J]. 物探与化探, 2017, 41(3): 478-483.
[15] 龙西亭, 刘春明, 柳建新, 赵于前. 对人工源频域电磁法视电阻率的探讨[J]. 物探与化探, 2016, 40(6): 1178-1184.
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