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水平导电薄层上的瞬变电磁场

作者:365手机版客户端 发布时间:2020-11-11 10:15 点击数:

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  高阻介质中的水平导电薄层(或导电平面)是层状介质中典a686964616fe58685e5aeb型的地电断面类型,它的瞬变电磁响应场可以用简单的初等函数表达。所谓薄层是指层厚远小于瞬变场的扩散参数τ,它是指瞬变场在时间t足够长时的情况。

  假设纵向电导为S的水平薄层位于磁矩为M的垂直磁偶源以下h深度的位置,那么,离磁偶源中心点水平距离为r的线电流密度Jφ的表达式为

  图2464 为 h=0 情况下 Jφ(r,t)分布曲线,由图可见,对于任意时刻ti,Jφ开始是随r的增大而上升,取得极大值后则是以r-4规律下降。类似地,对于任意位置,Jφ也是开始随时间t的增大而上升,达到极大值后又单调地下降至零,其晚期是以t-4的规律下降的。

  可见,rmax随时间以线性规律往外扩散,其扩散速度υ=rmax/tmax=1/μ0S

  与均匀半空间的情况相比,区别在于半空间情况下从关断电流的瞬间起始,地面Jφ即以r-4规律下降,涡流扩散到地下以前的起始值为某个定值,然后才随时间而衰变,Jφ极大值是以 t的规律向外扩散。

  这些式子表明,薄层响应的早期场分布是不均匀的,之后,场的分布具有如图2445所示的特征,随着时间的推移,Bz也将改变符号,说明了薄层的响应可以用沿层面扩散的等效电流环加以等效计算。

  都不是深度h的函数,利用这些公式确定薄层的S值时将不受h的影响。其响应按t-4的幂函数规律衰减,比半空间上的规律(按t-5/2)要快些。

  (t)曲线将出现符号变换,设变号的时间t=t0,由(2456)式可以得到确定薄层埋深的公式:

  比较(2461)与(2464)式可见,近、远区瞬变场有很大的差别,在近区,场随时间按t-4规律迅速衰减,与r成正比的关系;在远区,场与时间t成正比,但随r将迅速衰减。对于薄导电层的探测能力而言,由于近区场是与S3呈正比,近区要优于远区。

  当把确定水平薄层纵向电导S及深度h的公式用于层状大地时,若将所得到的S、h称之为视纵向电导Sτ及视探测深度hτ,则Sτ及hτ参数可以应用于测深资料的反演。

  可以从实测数据及转换求得,从而据(2468)式可以计算出对应于每个ti的φ实测(

  )值。然后,借助于表244可以求得相对应的F(

  (2)晚期条件下的计算公式:前面已提及,在r<0.4m的晚期条件下,水平导电薄层的瞬变电磁响应公式可简化为


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