任意各向异性介质三维有限元航空电磁响应模拟

在航空电磁探测方法应用中,地下探测环境复杂,地下介质物性参数存在各向异性特征。如果采用常规各向同性介质模型,在资料解释过程中会产生严重的偏差。本文基于矢量有限元法开展三维任意各向异性频率域航空电磁响应模拟计算研究。首先,将总场分解成一次场和二次场,对空气介质的均匀全空间进行一次场解析计算,同时利用矢量有限元法对二次电场的双旋度方程进行求解。为提高求解速度,采用共享内存直接求解器PARDISO对大规模稀疏矩阵并行计算,大大提高了三维模型的计算速度。之后开展了4种典型目标模型的三维各向异性介质模拟:围岩各向同性-目标体各向异性(绕z轴旋转)模型;围岩各向同性-目标体各向异性(绕x轴旋转)模型;围岩各向异性-目标体各向异性(绕z轴旋转)模型;围岩各向异性-目标体各向异性(绕x轴旋转)模型。对比分析了不同模型在不同旋转角度情况下,磁场实虚分量的变化特征,进而总结了各向异性参数对航空电磁响应的影响规律和识别方法。

基于双磁性界面和变磁化率模型的居里面深度反演计算

笔者提出了一种改进的Parker-Oldenburg界面反演方法,通过引入纵向磁化率变化和双界面模型约束反演算法,同时采用新的迭代算法来确保迭代收敛性和稳定性。通过理论模型对比测试,验证了本文方法相比于常规Parker-Oldenburg方法具有更高的反演精度。利用松辽盆地区域航磁数据,应用本文方法反演获得松辽盆地居里面深度为18~25 km,在松辽盆地中北部具有明显的居里面隆起,与区域地温梯度分布和地质构造分布有很好的一致性,论证了松辽盆地后期深部构造活动对前期深部构造形态的继承和改造,并揭示了松辽盆地地热开发远景区分布。

地球物理探测技术在石窟寺裂隙渗流中的应用现状及展望

在石窟寺的保护工作中,裂缝水害对石窟文物的影响是广泛且严重的.地球物理勘探技术依据不同的岩体构造及不同的岩石物性所产生的物理场来了解岩体的裂隙特征,具有无损高效的优势,是石窟寺等岩体文物的保护工作基础.本文通过广泛调研,系统地总结了探地雷达技术、电法勘探技术、核磁共振技术等多种常用的地球物理探测手段在岩体文物裂缝探测中的相关工作,归纳了在石窟寺裂缝探测应用中存在的主要问题及解决方案.本文的研究内容不仅在石窟寺的保护研究与修复加固工作中具有重要意义,也有利于地球物理探测技术在石质相关文物保护工作中的推广与应用.