三维井地电阻率法数值模拟正演研究

三维井地电阻率法数值模拟正演研究

作者:师大云端图书馆 时间:2023-11-19 分类:硕士论文 喜欢:3051
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【摘要】井地电阻率法是一种将激发源放入井中一定深度发射信号,在地表进行多测点测量的物探方法。为进行实际应用,必须进行理论模型的正反演计算。本论文在课题组前期研究的基础上,对已有的正演程序进行了大量模型试验,旨在验证正演算法的稳定性和分析不同模型的响应特征。这对于理论模型的反演以及实际应用推广均具有重要指导意义。首先介绍了井地电阻率法正演计算的理论基础。本论文涉及的正演算法主要采用有限差分法,根据稳定电流场方程及边界条件推导出差分方程,然后利用ICCG法求解差分方程,进而获得地表视电阻率响应。然后在进行正演数值模拟前,对正演计算的有效性进行了验证,对比所构建模型数值解与解析解,证明了在使用有限差分法对地下场源区域进行剖分时,对剖分区域进行边界扩展后的正演计算结果较未扩展时更接近真实值。数值模拟阶段首先讨论了点源与目标体之间的相对位置关系等因素对地表电阻率响应的影响。结果表明,通过点源在深度方向的位置变化与地表视电阻率异常中心响应情况可以推断出地下矿体垂向范围,且地表视电阻率始终反应的是点电源周围的矿体属性。为了继续探讨不同模型的响应特征,设计了包括似脉状体的薄板模型、有覆盖层的层状模型以及断层模型,并利用正演程序分析了模型几何分布特征对地表视电阻率响应造成的影响。发现对于不同倾斜角度的脉状矿体,通过其地表视电阻率剖面曲线的拐点即可判断地下矿体的边缘在地表的投影位置;对于存在覆盖层的矿体,低阻覆盖层对于地下矿体的信息遮蔽强度比高阻覆盖层来说影响更大;对于地下断层,通过地表的视电阻率幅值以及其等值线图的形态变化特征,可以对地下断层的位置进行预测。
【作者】张笑蓉;
【导师】张贵宾;
【作者基本信息】中国地质大学(北京),地球物理学,2014,硕士
【关键词】井地电阻率法;有限差分法;数值模拟;模型测试;

【参考文献】
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