《起伏地表頻譜域激電正反演研究》是依託山東科技大學，由李建平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：起伏地表頻譜域激電正反演研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李建平
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
頻譜激電法（SIP）以岩石電阻率的頻譜特性差異為基礎，通過測量大地的視復電阻率頻譜，尋找電性異常體，並根據描述的岩石頻譜參數來評價電性異常體，從而解決地質問題。.激電法主要研究岩礦石的電容性質。岩礦石的激電特性在交變電流場中表現為復電阻率性質，通過復電阻率及其參數來評價引起電法異常的地質體的性質已經被人們所認識。但實際測量中激電法所表現的電容性質與電磁法表現出的電磁效應相互干擾，很難區分。我國山區面積約占國土的三分之二，在山區開展激電法勘探時，地形起伏是主要的干擾因素，必須考慮地形的影響。本課題擬根據麥克斯韋方程組和電磁散射積分方程理論，將地形效應、激電效應和電磁效應放在一起統一進行處理和解釋，為研究地形起伏地表三維地電構造的電磁場分布規律提供理論支持。
結題摘要
電法中的頻譜域激電法（復電阻率法）研究的是岩礦石表現出的激電效應，電磁法研究的是岩礦石表現出的電磁感應效應，在地形起伏的地區進行電法勘探時，起伏的地形也對觀測結果產生影響，實際工作中這三種效應是疊加在一起反應在觀測數據中的，並且互為干擾。本項目提出同時考慮激電效應、電磁效應和地形起伏效應的電磁場正反演，並在此基礎上對發射源的形狀進行了進一步研究，給出的方法即適用於常規的水平電偶極子或長導線發射源，也適用於不規則的任意形狀發射源。 電磁場正演中首先推導了電偶極子位於空氣和均勻大地中的格林函式，再將地形和地下異常體同時剖分，通過格林函式建立二者之間的聯繫，隨後將復電阻率Cole-Cole數學模型引入電磁場計算中，通過解線性方程組求出了起伏地形條件下同時考慮激電效應和電磁效應的頻率域三維復電阻率電磁場。通過模型正演，分析討論了地形效應、電磁效應和激電效應同時存在下異常體復電阻率模型各參數和地形參數對電磁場的影響規律。在頻率域正演的基礎上，利用頻時轉換方法將頻率域電磁場轉換到時間域，探討了地形效應、激電效應對時間域瞬變電磁回響的影響特徵。復電阻率三維電磁場反演是在實電阻率反演的基礎上，不對電磁場或視復電阻率與真譜參數的關係進行任何假定（如對Cole-Cole模型的組合方式及有關的組合係數的假定），利用電磁場正演的積分方程並結合復電阻率頻譜關於Cole-Cole 模型參數的偏導數，求得觀測點處電磁場對復電阻率異常體頻譜參數的偏導數（敏感度矩陣），然後利用經典的阻尼最小二乘法反演了復電阻率模型的各參數。在反演中發現復電阻率參數中的時間常數和極化率之間存在著強烈的相關性，只有固定其中之一，才能保證反演結果的準確和穩定。 本項目對電磁場正反演的激發源進行了進一步研究，認為無論激發源是何形狀， 均可看做由眾多水平電偶極子組成， 它在任意一點產生的電磁場可通過對水平電偶極子的電磁場進行數值積分獲得。方法是首先由收發距確定水平電偶極子的長度；然後由電偶極子的長度確定激發源可以剖分成多少個水平電偶極子； 最後求出每個電偶極子在觀測點處的電磁場並進行累加， 就可得出任意形狀激發源在觀測點處的電磁場。 本項目通過理論計算和野外實際勘探表明，頻譜域激電法與電阻率法相比，能提供更加豐富的信息，可用於直接尋找複雜成因的礦產（如斑岩型銅礦）資源。
