一维CSAMT正演计算

《电法资料处理与解释》实验五一维CSAMT正演计算专业名称：地球物理学学生姓名：学生学号：指导老师：冯兵，周建美提交日期：2016-12-7第1页共6页1.实验目的1)了解一维正演的CSAMT理论；2)了解一维正演的数值计算方法；3)掌握近区，远区及过渡带卡尼亚视电阻率曲线特征；4)了解不同视电阻率的定义及曲线特征；5)通过对一维地点模型的模拟，在不同厚度低阻层，不同电阻率差异，不同深度情况下进行理论模型正演计算，考察该方法对一维地点模型的纵向分辨率。2.实验要求1)能够正确应用求解方程及意义；2)了解程序的基本思路，能够自己修改输入和输出参数；3)对相关模型进行计算，并绘制剖面曲线，作出分析；4)完成实验报告，world排版，图标清晰，分析合理；5)编写磁偶极子，一维层状正演程序。3.实验设备计算机，CSAMT软件4.实验内容1)均匀半空间模型模拟；2)两层D,G型地电模型模拟；3)三层H型地电模型模拟；4)五层地电模型模拟。5.原理1、计算视电阻率和视相位的通式分别为：21220100NNaRRZ0Re0Imtan1NNZZ第2页共6页均匀半空间模型：（1）1h，可得1a，1)(11hikcth，10NR，说明均匀半空间所得视电阻率就是真的电阻率，是一个常数，即1，因此后边结果中将不再对均匀半空间情况做讨论。（2）相位是常数（-45），这也说明了模型是电性均一的，相位差不变。2、两层地电模型：（1）视电阻率公式为：2121111cthhikctha122121111thhiktha12（2）当时，11hik，因1cth，1th，所以111a，即高频渐近线趋于第一层的电阻率。（3）当0，011hik式中第一项可以忽略，这时的视电阻率趋于第二层的2：2212121211)(cthctha两层情况下，相位表达式为：045nzArgR3、三层H型地电模型：（1）视电阻率公式为2112323123,,,01hRZa；（2）高频时与两层模型一样，趋于第一层电阻率；（3）低频情况下的对于H型曲线，且当/3s时，视电阻率仅与上面两层纵向电导率有关，而与其下的单个参数无关；（4）S等值性，当H型地电断面中第二层为薄层时，视电阻率值只和这一层的纵向电导有关。坐标表示方法：第3页共6页（1）视电阻率曲线的双对数坐标表示2111,loglogloglogloghFa；（2）相位曲线一般用单对数坐标；（3）归一化，将电阻率ρa用ρ1归一化，厚度λ1用深度h1归一化，可得：2111,loglog)log(hFa。6.实验结果及分析1）均匀半空间：电偶极子长度AB=3000，层视电阻率250，垂直首发距为3000.图1均匀半空间视电阻率曲线图2均匀半空间相位曲线2）2层Ｄ模型电偶极子ＡＢ长度为3000，垂直收发距3000，第一层视电阻率500，厚度150，下层视电阻率为100110100100010000100100010000100000110100100010000110100第4页共6页图32层Ｄ模型视电阻率曲线图42层Ｄ模型相位曲线３）２层Ｇ模型垂直收发距3000，电偶极子ＡＢ＝3000，第一层视电阻率50，厚度为500；第二层视电阻率为400.图52层G模型视电阻率曲线图62层G模型相位曲线４）３层Ｈ型电偶极子ＡＢ＝3000，垂直收发距3000，第一层视电阻率90，厚度500，第二层视电阻率400，厚度500，第三层视电阻率90.0200040006000800010000100200300400500600700110100100010000-60-50-40-30-20-101101001000100000400800120016002000110100100010000-50-40-30-20-100第5页共6页图73层H模型视电阻率曲线图83层H模型相位曲线６）５层介质垂直收发距3000，点偶极子ＡＢ3000，第一城视电阻率100，厚度为500，第二层视电阻率300，厚度为500，第三层视电阻率为100，厚度为300，第四层视电阻率为300，厚度为400，最后一层视电阻率为600。图95层视电阻率曲线图105层视相位曲线７.结论通过横坐标的调整，我们可以看到，不同层状的卡尼亚视电阻率变化都是趋于平稳，但是相位图类似于，层数越多，相位变化越平缓，另一方面，对各种模型做视电阻率和相位图，方便以后在实际工作中辨别地下岩层。通过本次实验更深入的掌握了两层D,G和三层H，以及五层地电模型的视电阻率曲线特征，通过比较它们不同层厚和电阻率的曲线变化，了解地质体的视电阻率特征，方便以后在实际工作中解决地质问题。11010010001000010100100010000110100100010000-50-40-30-20-100