摘要：直流电阻率法被广泛应用在工程和环境及水文地球物理、野外采矿、地热探测等领域.地下岩石常具有层理面和裂缝等具有方向依赖性的结构,岩石电导率常常呈现各向异性特征,因此研究复杂直流电阻率各向异性问题的高精度正演算法具有迫切的理论和学术需求.本文利用面向目标的自适应有限元算法和非结构化网格相结合的方式,解决了带地形任意复杂直流电阻率各向异性问题的高精度正演这一难题.有别于前人的研究成果,本文提出了一种特别的二次虚拟场算法实现带源的任意起伏地形问题模拟;另外,本文第一次基于电流密度连续性条件构建适合直流电阻率各向异性问题的后验误差估计算法,有效地驱动面向目标有限元网格自适应加密过程.最后,通过三组电阻率各向异性模型验证本文提出算法的正确性和适应性,测试结果表明:对于任意复杂直流电阻率各向异性问题,本文提出的算法具有精度高、适应性强等特点;另外,我们还发现电流密度连续性条件可用于设计直流电阻率问题的有效后验误差估计算法.

摘要：岩石电各向异性以电导率张量表征,实验室中多采用四极法与六极法测得岩石电导率,但难以一次实验完全获得电导率张量的9个分量,若多次实验易造成较大的测量误差.为此本文基于文献研究成果,针对方样岩芯设计电导率张量测量仪,该方案也适用于柱塞岩芯.通过氮气驱替完全水饱的岩芯,温控系统和围压控制系统控制岩芯夹持器内部的温度和压力,可运用上位机控制电极测量不同含水饱和度时岩芯电导率张量的9个分量.该仪器亦可用于柱塞岩芯的岩电实验,通过测得的电导率数据,确定阿尔奇公式的未知系数.通过理论与实验数据分析,验证了该电导率张量测量仪设计方案的可行性.

摘要：在近海地区采集的大地电磁数据往往受到海岸效应影响而产生畸变,导致难以获得真实的地下电性结构。本文基于含海水的半空间模型、二维电各向同性和电各向异性模型以及三维电各向同性模型,通过正演模拟分析海岸效应影响下的大地电磁响应的畸变规律,开展了考虑海水约束与否的二维和三维反演研究。结果表明,大地电磁测深视电阻率曲线发生畸变的起始频点与测点离海水的距离密切相关。相对于无海岸效应的响应,在高频部分,仅近海区域的测点表现为实感应矢量幅值增大,相位张量椭圆扁率变大;而在低频部分,海岸效应的影响区域扩大。不考虑海水约束时,反演结果在近海区域出现假异常,对地下异常体的恢复效果较差;考虑海水约束时,约束反演能够有效地压制海岸效应对反演造成的畸变影响。本研究将为近海地区大地电磁数据采集与处理解释提供重要的参考价值。