回线源瞬变电磁测深快速反演方法.pdf

第 27卷 　第 4 期 物探化探计算技术 　　 2005年 11月 　 　 文章编号 : 100 1—1749 (2005) 04 —0289—03 　 　 回线源瞬变电磁测深快速反演方法 陆桂福 , 张 　强 , 黄力军 (中国地质科学院 地球物理地球化学勘查研究所 , 河北 廊坊 065000) ( ) 摘 　要 : 回线源瞬变电磁测深法 简称瞬变电磁法或 TEM 法 是以不接地回线为场源 ,在回线 内、外测量电磁场的一种电磁测深方法 , 已经广泛用于固体矿产 、工程地质和水文地质调查工作 之中[ 1, 2 ] 。目前 , 回线源瞬变电磁法主要采用中心回线和重叠回线两种测量装置 ,测量回线内垂 直磁场产生的感应电动势 。“烟圈 ”反演方法是瞬变电磁反演的主要计算方法 , “烟圈 ”反演利用 地表瞬变电磁响应与某时刻电流源镜像等效原理 ,计算勘探深度和对应电阻率 。这里给出了回 线源瞬变电磁测深一维 “烟圈 ”反演解释方法的基本原理 、计算方法和应用实例 。结果表明 ,一 维 “烟圈 ”反演解释结果纵向分辨率较高 ,能反映出地下电性变化情况 ,可以用于瞬变电磁测深 资料解释工作 。 关键词 : 回线源 ; 瞬变电磁测深 ; 烟圈反演理论 ; 快速反演方法 中图分类号 : P63 13 + 25　　文献标识码 : A 0　前言 目前 , 回线源瞬变电磁法主要测量回线内垂直 磁场产生的感应电动势 ,资料解释大多采用多道电 ( ) 位 感应电动势 剖面 。由于多道电位剖面解释还 处于定性解释阶段 ,因而影响瞬变电磁法的实际应 图 1　均匀大地磁场与回线源 TEM 装置示意图 用效果 。针对这一问题 ,我们在实际解释工作中 , F ig. 1　Sketch m ap of the m agnetic field and 将实测感应电动势转换成磁场 [ 3, 4 ] ,利用磁场计算 sou rce w ire on a homogeneou s half sp ace 全区视电阻率 ,采用 “烟圈 ”反演方法进行一维反 1. 1　计算视电阻率 演 。 ρ 在电阻率为 ,均匀导电半无限空间表面上 , 载有阶跃电流水平电偶极子产生的时间域磁场 ,其 1　反演原理 [ 5 ] 解析表达式为 Id ly 　hz ( x, y) = 3 · π 烟圈反演理论认为 ,感应涡流场在地表引起的 4 r 瞬变电磁响应为地下各个涡流层的