基于矢量位和标量位的广域电磁法三维有限元数值模拟

作     者：周印明 王金海 胡晓颖 何展翔 熊彬 ZHOU Yin-ming;WANG Jinhai;HU Xiaoying;HE Zhanxiang;XIONG Bin

作者机构：中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 东方地球物理公司综合物化探处河北涿州072751 青海省第三地质勘查院青海西宁810029 南方科技大学前沿与交叉科学研究院广东深圳518055 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541006 

基　　金：国家重点研发计划项目“多学科地球物理联合解释与多元信息智能预测技术”(2018YFC0603605) 国家自然科学基金项目“桂东北地区岩石圈导电性结构研究”(41674075)、“深地/深海探测中强电流激发下可控源电磁法激电效应机理研究及应用”(41874085) 青海省重点研发与转化计划项目“广域电磁法在青藏高原北缘深部勘查中的应用研究”(2019-SF-141)联合资助 

出 版 物：《石油地球物理勘探》 (Oil Geophysical Prospecting)

年 卷 期：2021年第56卷第1期

页      码：181-189,I0015页

摘      要：广域电磁法(WFEM)提出了一种适用于全域公式计算的视电阻率,从根本上突破了"远区"理论的束缚,有效扩展了人工源电磁法的观测范围和探测深度,提高了野外数据的观测精度和效率。考虑到地下介质是三维的,从基于库仑规范的矢量位和标量位角度出发研究了广域电磁法三维有限元数值模拟方法。该方法克服了直接根据麦克斯韦方程组求取电磁场分布时出现的"伪解现象"和模型边界不连续的问题,避免了较为复杂的棱边有限元正演模拟。其中背景场使用准解析法求解,二次场使用有限元法求解,克服了局部激发场源的奇异性问题。在模型算例中,利用均匀介质解析解验证了方法的正确性和较高的计算精度;在此基础上,设计棱柱体模型,利用提出的正演算法对比分析了广域电磁法与可控源音频大地电磁法(CSAMT)对典型三维目标体的探测能力,结果表明在相同的条件下,广域电磁法能够更准确地反映地下目标体信息,且具有更高的分辨能力。

主 题 词：广域电磁法 矢量位 标量位 三维有限元 数值模拟 

学科分类：081801[081801] 081802[081802] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 

核心收录：

D　O　I：10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2021.01.021

馆 藏 号：203102043...