Интерпретация данных метода радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником

• Автор: Шлыков, Арсений Андреевич
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. Метод радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником
1.1. Методы геоэлектрики, использующие поля радиостанций
1.1.1 Начало использования радиоволн в геоэлектрике
1.1.2. Метод радиокип
1.1.3. Методы УЬИ-ЕМ, РЬИ-Я
1.1.4. Методы РЭМП, РЭМЗ
1.2. Метод РМТ
1.3. Метод РМТ-К
1.3.1. Аппаратура РМТ-К
1.3.2. Методика измерений методом РМТ-К
1.3.3. Направления совершенствования метода РМТ-К
1.4. Выводы к главе
ГЛАВА 2. Вычисление электромагнитного поля высокочастотного горизонтального электрического диполя
2.1. Особенности ядра преобразования Ханксля при ненулевом волновом числе в воздухе
2.2. Алгоритм точного вычисления ЭМ поля высокочастотных источников
2.3. Выводы к главе
ГЛАВА 3. Волновые эффекты в поле высокочастотного горизонтального электрического диполя
3.1. Квазистационарнос приближение
3.2. Поле с учетом токов смещения
3.3. Волновая зона
3.4. Результаты экспериментальных работ

3.5. Выводы к главе
ГЛАВА 4. Инверсия данных радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником
4.1. Микро- и макроаншотрошш
4.2. Особенности вычисления составляющих электромагнитного поля ГЭД в слоистой анизотропной среде
4.3. Решение обратной задачи
4.4. Анализ разрешении параметров модели
4.5. Инверсия синтетических данных
4.6. Инверсия полевых данных метода РМТ-К
4.7. Сравнение результатов метода РМТ-К, ВЭЗ и сейсморазведки ОГТ
4.8. Выводы к главе
Заключение
Список литературы
Введение
Актуальность. В настоящее время методы малоглубинной электроразведки широко применяются для решения инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических задач. Работы чаще всего проводятся методами постоянного тока: вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ), электротомографии (ЭТ) и переменного тока: становления поля в ближней зоне (ЗСБ) и георадиолокации (ГР).
Значительные перспективы при решении задач малоглубинной геофизики имеет активно развивающийся в последние годы метод радиомагнитотеллурических (РМТ) зондирований, основанный на измерении полей удаленных радиостанций в диапазоне частот от 10 до 250-1 ООО кГц. В методе РМТ зондирований по данным измерений горизонтальных и взаимно перпендикулярных составляющих электрического и магнитного полей определяются амплитуда поверхностного импеданса (или кажущееся сопротивление) и фаза импеданса. На основании инверсии кривых РМТ зондирований получают геоэлектрический разрез в точке зондирования в интервале глубин от 1-2 до 30-50 м. Достоинством метода РМТ является возможность аппроксимации первичных полей удаленных радиостанций плоскими вертикально падающими волнами и использования хорошо разработанных методов и программных средств инверсии данных магнитотеллурических (МТ) методов.
Метод РМТ по сравнению с методами ВЭЗ и ЭТ позволяет получать более надежные результаты в горизонтально неоднородных средах и сложных геологических условиях за счет использования хорошо разработанных в магнитотеллурике методов и программных средств интерпретации данных. Работы методом РМТ в 10 раз более производительные, чем методами ВЭЗ и ЭТ. При этом имеется возможность работ с использованием бесконтактных электрических линий при неблагоприятных для заземлений условиях (сухой песок, каменистая почва) и в зимнее время года по снегу и льду. По сравнению с методами ЗСБ и ГР метод РМТ обеспечивает получение более надежных результатов зондирований в интервале глубин от 5 до 15 м, когда георадиолокационным исследованиям не хватает глубинности, а результаты ЗСБ недостаточно достоверны в связи с трудностями интерпретации данных измерений в интервале ранних времен.

2.2. Алгоритм точного вычисления ЭМ поля высокочастотных источников
На рис. 2.2 приведен результат применения обычного метода БПХ при вычислении модуля составляющей электрического поля параллельной диполю ЕХ при к0фО и следующих параметров полупространства и координат точки наблюдений: р = 1000 Ом м, гг,°=1, х = 0, у = 1000 м. На графике ЕХ появляются ложные экстремумы, связанные с особенностью дискретизации множества пространственных частот т. Эта проблема может быть решена различными способами. Один из них заключается в особом выборе сетки пространственных частот т, как, например, предложено в работе [^етоп, 2012]. Значения составляющих ЭМ поля вычисляются как средне взвешенное от вычислений по сетке т, сдвинутой вправо и влево на половину шага между соседними пространственными частотами фильтра относительно тс. В этом случае адаптацию сетки т необходимо проводить для каждой частоты / и выполнять 2Ы вычислений, где N - число узлов БПХ. Кроме того такой подход не позволяет контролировать точность вычисления составляющих ЭМ поля.

Рис. 2.2. График ЕХ ГЭД при ко Ф 0. 1 - результат использования метода БПХ, 2 - результат
частичного интегрирования с е-экстраполяцией Винна.
Другой способ точного интегрирования функций Бесселя - последовательное интегрирование на промежутках между экстремумами или нулями ^(тг):