回线源瞬变电磁法有限体积三维任意各向异性正演及分析

论文摘要

目前,瞬变电磁法(TEM)数据基本都是基于各向同性模型进行反演解释,这对于存在明显电性各向异性的勘探区域会产生较大的反演解释误差.为分析电各向异性对回线源瞬变电磁信号的影响方式与程度,本文通过求解离散化的全张量电导率时间域Helmholtz方程,实现了基于有限体积法的TEM任意各向异性的三维正演算法.该算法采用基于交错网格的拟态有限体积法(MFV)对时域Maxwell方程组进行空间域离散,并利用后退欧拉算法(Backward Euler Method)进行时间域离散.为提高时域电磁场的求解精度与效率,该算法将时间分段等步长算法与方程直接求解法相结合.通过对一维各向异性模型以及三维复杂各向同性模型进行测试,验证了本算法对于回线源瞬变电磁响应计算的正确性及有效性.最后,通过对几类典型电各向异性介质中大回线源瞬变电磁信号响应的分析,总结了不同电各向异性类型对TEM电磁信号的影响模式,结果表明,主轴各向异性情况下TEM信号主要受水平方向电导率的影响,倾斜各向异性对TEM信号的影响程度远大于水平各向异性,而通过水平各向异性信号能较清晰判断出各向异性主轴方向.

论文目录

• 0 引言
• 1 方法理论
•   1.1 控制方程
•   1.2 时间域与空间域离散
•   1.3 初始场求解
•   1.4 时间域迭代策略
• 2 算法验证
•   2.1 一维层状各向异性模型
•   2.2 复杂三维各向同性模型
• 3 各向异性分析
•   3.1 各向异性不同方向电导率影响
•   3.2 各向异性倾角影响分析
•   3.3 各向异性走向角影响分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘亚军,胡祥云,彭荣华,Pritam Yogeshwar

关键词: 大回线源,瞬变电磁,各向异性,有限体积法,三维正演

来源: 地球物理学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

单位: 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,科隆大学地球物理与气象研究所,地球内部多尺度成像湖北省重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(41630317,41704133和41874083),武汉市多要素城市地质调查示范项目(建成区强干扰条件下浅表地层结构精细化探测方法研究)联合资助

分类号: P631.325

页码: 1954-1968

总页数: 15

文件大小: 1105K

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