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激发极化法测深曲线反演方法及对比分析

柳建新;蔡盛;刘海飞;张维

【摘要】Theinducedpoiarizationsoundingcurveinversionisbasedon

theresistivityinversion,usingtheequivalentresistivity.Therearethree

methodsforinducedpolarizationinversion,i.e.,linearinversion,

formalisminversionandnon-linearinversion.Throughcalculationand

analysisbymeansofprogrammingthehorizontallylayeredmodel,the

authorsmadeacomparativestudyofthetime-consumingconditionsand

effectsofthesethreeinversionmethods.Itisconsideredthatthenon-

linearinversionmethodisthebestinversionmethodintheory,whereas

thelinearinversionmethodcanbesatisfactorilyusedinactualproduction.%

在电阻率反演的基础上,运用等效电阻率进行激发极化法测深曲线的反演.通过对线

性反演法、精确形式法、非线性反演法三种极化率反演方法的计算与分析,编制程

序对水平层状模型进行反演,对比其在耗费时间和反演效果等方面的差别,认为非线

性反演是理论上最好的方法,而在实际生产中建议采用线性反演方法.

【期刊名称】《物探与化探》

【年(卷),期】2012(036)006

【总页数】4页(P956-959)

【关键词】激发极化法;线性反演法;精确形式法;非线性反演法

【作者】柳建新;蔡盛;刘海飞;张维

【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色资源与地

质灾害探查湖南省重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学

院,湖南长沙410083;有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室,湖南长沙

410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色资源与地质灾

害探查湖南省重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖

南长沙410083;有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室,湖南长沙410083

【正文语种】中文

【中图分类】P631

激发极化法作为一种重要的地球物理勘探方法，主要应用于寻找金属、非金属矿产，

并在水文地质、城市工程物探等领域发挥着巨大的作用。反演技术作为地球物理资

料处理的一个重要手段，在激发极化法数据处理中占有重要地位。对于极化率的反

演，根据Seigel体激发极化理论［1］，可以得到三种极化率反演算法［2］。通

过分析三种方法的优劣，希望能为实际生产中激发极化法数据处理提供依据。显然，

极化率反演是建立在电阻率反演的基础之上的。而且，极化率反演的质量直接受到

电阻率反演结果的影响。文中所列举的所有过程是在电阻率反演达到足够精度的条

件下进行的。

1极化率正演模拟

在完成电阻率正演模拟的基础上，可以用等效电阻率法［3］完成极化率的正演模

拟。大体可以分成三步完成：首先根据已知的层电阻率ρ和层极化率η，计算等

效电阻率ρ*=ρ/1-（η）；然后进行等效电阻率的正演模拟，把电阻率正演过程稍

加修改即可完成；最后根据电阻率正演和等效电阻率正演得到的视电阻率ρs和等

效视电阻率ρ*s，可计算出视极化率ηs=（ρ*s-ρs）/ρ*s。

2极化率反演的三种方法

2.1线性反演

假定视电阻率ρa是以电导率σ（x，y，z）为自变量的函数，并且地下模型由M

块不同电导率σj和极化率ηj（j=1，2，…，M）的岩矿石组成。当地下介质存在

激发极化时，它可以表示成

将上式右端的电导率σ用泰勒级数展开并略去二次以上的项［4］，得

由等效视电阻率公式，可得极化率响应ηa：

再做一次近似，可得第i点的极化率响应为

其中，Aij是偏导数矩阵，即电阻率反演的偏导数矩阵［5］，这是因为做了相关

的近似。在完成电阻率反演