MT大地电磁二维正演计算及反演计算

实

验

报

告

实验名称：实验三MT二维正演计算

实验四MT反演计算

课程名称: 电法勘探专题

实验时间：2011年12月8日

学号：2602080206

姓名：黄建华

任课老师：张继锋

目录

实验三MT二维正演计算 (1)

一、实验目的 (1)

二、实验要求 (1)

三、实验内容 (1)

四、结果及分析 (2)

(一)、软件特性检验 (2)

(二)、单个高阻体下Eps、Mps断面对比，Eh、Mh断面对比 (4)

(三)、单个低阻体TE模式视电阻率断面 (5)

(四)、横向分辨率分析(两个相同大小地质体的分辨) (5)

(五)、纵向分辨率分析 (6)

(六)、倾斜断层TE模式视电阻率和视阻抗相位断面 (6)

(七)、地堑地电模型TE模式视电阻率和视阻抗相位断面 (7)

实验四MT反演计算 (9)

一、两层介质 (9)

二、三层介质（第一层厚度10） (10)

三、三层介质（第一层厚度50） (12)

四、五层介质 (13)

五、总结 (13)

实验三MT二维正演计算

一、实验目的

1、掌握大地电磁法的二维有限元正演理论

2、明确TE极化模式和TM极化模式特征

3、编制二维正演程序（参考徐世浙有限元与边界元）

4、掌握二维反演软件的应用，理解网格剖分的规则，合理的进行网格剖分和模型计

5、设计不同的二维地电模型，包括一维层状模型进行程序精度的检验，分别就TE

和TM模式进行正演，并根据结果分析两种模式的异同。

二、实验要求

1、能够正确应用软件，掌握各参数的设置

2、了解软件设计的基本思路，能够自己调整修改相关输出输入参数

3、对设计模型进行计算，并绘制相关误差分析剖面曲线，进行误差统计，并对模拟

结果做以分析。

4、完成实验报告，word排版，图标清晰，分析合理。

三、实验内容

1、均匀半空间及层状介质模型模拟，并和一维正演程序进行比较，分析误差，以检

验二维正演软件的正确性。

2、设计一个低阻体和高阻体分别就TE和TM模式进行正演

3、设计一个倾斜断层模型

4、设计一个地堑地电模型

5、其他模型

四、结果及分析

(一)、软件特性检验 1. 均匀半空间

将均匀半空间一维正演程序结果曲线与此二维软件结果对比如图1，均匀半空间视电阻率值为一定值，二者基本符合，二维软件具有边界效应，使得近地表有稍许扰动，但整体为定值50 。从而验证软件特性较好。

2. 两层介质模型

将两层介质模型一维正演程序结果曲线与此二维软件结果对比如图2 。第一层电阻率10，深度250；第二层电阻率50，一维结果曲线从10上升到40左右，在上升始端有先下降的次级极小。对比，二维结果与之基本符合，等值线成层状平行分

图 1 均匀半空间一维正演程序ps 曲线 和二维正演软件Eps 断面（电阻率50 Ω·m ）

0246

46

48

50

52

54

Ás /©

m

log »1/h 1

布，有地表向下递增趋势明显，进一步验证软件特性较好。

3.参数讨论

同时计算频点的选择也很重要，频率范围和网格垂向范围共同决定了计算深度。

如果想使深度加大，需将频点最小值降低。

经过试验，本试验选择了60个频点，从0.1到10400，使得计算深度较合理，也保证了等值线的光滑度。

图2 两层均匀介质 一维正演程序ps 曲线与二维正演软件Eps 断面对比(第一层电阻率：10 深度

：250 第二层电阻率：50)

2

4

6

10

20

30

40

Ás /©

m

log »1/h 1

(二)、单个高阻体下Eps 、Mps 断面对比，Eh 、Mh 断面对比

上图3中a 、b 为单个高阻体下TE 模式的视电阻率和视相位断面，二者对异常的横向位置和纵向深度的分辨都较好。

c 、

d 为单个高阻体下TM 模式的视电阻率和视相位断面，在异常的横向位置定位上效果很好，甚至优于TE 模式，但纵向分辨差。 下面各模型仅用TE 模式讨论。

图 3 单个高阻体TE 与TM 断面图对比a 、b 为TE 模式下视电阻率和视相位断面图c 、d 为TM 模式下视电阻率和视相位断面图

b

c

d

高阻体

电阻率200，深度500-1000，

横坐标-800-800 ，围岩电阻率：50

(三)、单个低阻体TE 模式视电阻率断面

(四)、横向分辨率分析(两个相同大小地质体的分辨)

图 4 TE 模式视电阻率断面

低阻体电阻率：10，深度500-1000 横坐标 -800-800，围岩电阻率100

b 两高阻体中心距离为3倍的宽度 第一个横坐标-800--400 第二个横坐标400-800

图 5 横向分辨率分析

(两个相同大小地质体的分辨)

高阻体电阻率：200，深度500-1000，围岩电阻率：50

a

b

c

c 两高阻体中心距离为4倍的宽度 第一个横坐标-1000--600 第二个横坐标600-1000

a 两高阻体中心距离为2倍的宽度 第一个横坐标-600—-200 第二个横坐标200-600