大地电磁测深法勘探 资料处理、反演与解释PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2大地电磁场 2

1.2.1大地电磁场特征 2

1.2.2大地电磁场源 3

1.3大地电磁测深法的工作原理 6

1.3.1初始假设和约定 6

1.3.2大地电磁测深法的工作原理 7

1.3.3大地电磁测深法的工作程序 7

1.4大地电磁测深法的突破性进展 8

1.4.1智能化的仪器设备 8

1.4.2资料处理的先进技术 8

1.4.3二维、三维正反演技术 9

1.5大地电磁测深法的特点与能力 10

1.6本书的内容安排 11

第2章 大地电磁测深基本理论 13

2.1电磁场的基本方程 13

2.1.1 Maxwell方程组 13

2.1.2谐变场的Maxwell方程组 14

2.1.3电磁场的波动方程和边界条件 14

2.2一维模型的大地电磁场 18

2.2.1均匀半空间中的大地电磁场 18

2.2.2二层介质的大地电磁场 22

2.2.3 N层介质的大地电磁场 27

2.2.4层状介质的等值性问题 33

2.3二维模型的大地电磁场 36

2.4三维模型的大地电磁场 38

第3章 大地电磁测深正演模拟 41

3.1一维模型正演数值模拟 41

3.1.1有限差分法分析 41

3.1.2有限单元法分析 45

3.2二维模型正演数值模拟 48

3.2.1二维正演算法 48

3.2.2二维正演模拟 53

3.3三维模型正演数值模拟 58

3.3.1三维正演算法 58

3.3.2三维正演模拟 63

3.4倾子响应正演模拟 69

3.4.1倾子响应计算公式 69

3.4.2模型试算分析 69

3.5大型稀疏复线性方程组解法 74

3.5.1 BICGSTAB算法 74

3.5.2不完全LU分解预处理 75

3.5.3算例分析 75

第4章 大地电磁测深反演成像 77

4.1反演理论 78

4.1.1反演问题的数学描述 78

4.1.2反演问题的数学适定性 78

4.1.3反演问题的解的评价 79

4.2正则化方法 80

4.2.1正则化反演方法 80

4.2.2基于某种先验约束的正则化方法 80

4.3 MT正则化反演方法介绍 82

4.3.1一维反演方法分述 82

4.3.2二维反演方法分述 84

4.3.3三维反演方法分述 89

4.4基于光滑约束的最小二乘反演 90

4.4.1最小二乘光滑约束反演 90

4.4.2灵敏度矩阵计算 91

4.4.3反演方案 93

4.5一维模型反演计算 96

4.5.1反演电阻率和厚度 96

4.5.2固定层厚度 99

4.6二维模型反演计算 100

4.6.1简单二维模型 100

4.6.2 Sasaki二维模型 105

4.7三维模型反演计算 108

4.7.1二维模型三维反演 108

4.7.2三维模型三维反演 108

第5章 阻抗张量分解与旋转不变量 112

5.1阻抗张量分解方法 112

5.1.1 Swift分解 112

5.1.2 Bahr分解 115

5.1.3 Groom-Bailey分解 117

5.2阻抗张量旋转不变量 119

5.2.1基本旋转不变量 120

5.2.2 WAL旋转不变量 123

5.3视电阻率和阻抗相位张量的旋转不变量 124

5.3.1视电阻率张量的旋转不变量 124

5.3.2阻抗相位张量的旋转不变量 127

5.4大地电磁极坐标图分析 129

5.4.1阻抗极坐标图 129

5.4.2 TE与TM极化模式阻抗极坐标图 131

5.4.3相位张量极坐标图 133

第6章 静态效应影响及其校正 135

6.1认识静态效应 135

6.2静态效应的影响分析 137

6.2.1电导效应模型分析 137

6.2.2电阻率效应模型分析 142

6.2.3静态效应影响讨论 148

6.3静态效应的校正 149

6.3.1电磁列阵剖面法 149

6.3.2阻抗张量校正法 151

6.3.3瞬变电磁近似校正 152

第7章 地形影响及其校正 155

7.1地形影响的简单描述 155

7.2地形畸变影响的正演模拟 158

7.2.1起伏地形模拟技术 158

7.2.2插值及雅可比变换行列式 159

7.2.3有限元分析 162

7.3地形畸变影响分析 164

7.3.1山脊地形影响分析 164

7.3.2地垒地形影响分析 166

7.3.3山谷地形影响分析 168

7.3.4地堑地形影响分析 170

7.3.5复杂地形影响分析 172

7.4地形对反演结果的影响 174

7.4.1 Bostick反演分析 174

7.4.2不带地形的二维反演分析 175

7.5地形影响校正 178

7.5.1比值法校正 178

7.5.2带地形的MT二维反演 179

第8章 大地电磁测深资料处理 182

8.1仪器与野外工作方法 182

8.1.1仪器 182

8.1.2野外工作方法 186

8.2资料处理原则与流程 188

8.2.1资料处理原则 188

8.2.2资料处理流程 190

8.3时域数据处理 190

8.3.1傅里叶时频变换 190

8.3.2大地电磁阻抗的最小二乘估算 194

8.3.3测量噪声消除方法 198

8.4频域数据处理 201

8.4.1主轴旋转 201

8.4.2频域数据去噪 202

8.4.3 TE和TM模式判别 204

8.5观测资料的定性分析 206

8.5.1勘探深度分析 206

8.5.2曲线类型分析 207

8.5.3观测资料分析 209

第9章 大地电磁测深法勘探应用实例 211

9.1地壳层圈结构探测中的应用 211

9.2深部矿产资源勘查中的应用 217

9.2.1地质概况 217

9.2.2成果认识 218

9.3油气资源勘探中的应用 219

9.3.1地质概况 220

9.3.2电性特征 220

9.3.3资料处理 220

9.3.4地质效果分析 222

9.4地热资源勘查中的应用 223

9.4.1地质概况 223

9.4.2电性特征 224

9.4.3资料采集与处理 225

9.4.4勘探成果分析 226

9.4.5地热有利区分析 227

参考文献 228

附录 235