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第31卷第1期 物探化探计算技术 2009年1月 文章编号：1001—1749(2009)01—0030—06 双频激电法感应耦合的数值计算与分析 熊 彬1，一，余云春2 (1．桂林工学院广西地质工程中心重点实验室，桂林541004； 2．中南大学信息物理工程学院，湖南长沙410083) 摘 要：在吸收前人工作的基础之上，针对均匀半空间情况下，对双频激电测量中的中梯装置电 磁耦合规律与特点进行了研究和计算。在该数值的计算中：①以Maxwell方程为基础，从矢量势 及边界条件出发，阐述了各向同性、线性均匀半空间时水平电偶极子源产生的谐变电磁场；②针 对中间梯度常规测量装置中的平行线布线方式扣共线(供电线呈“厂]”型)布线方式，推导了电 磁感应耦合效应的具体计算公式，计算并分析了EM效应引起的视幅频率随供电极距、工作频 率、大地电阻率和偏移距等因素的变化规律。最后，对这二种布线方式的电磁耦合效应进行了比 较。平行线布线方式的电磁耦合效应比共线布线方式的电磁耦合效应强烈。 关键词：激发极化法；中梯装置；电磁耦合效应；双频 631．3+24 中图分类号：P 文献标识码：A eta1．【l训又详细论述了多层介质条件下频 表；Dey 0前言 率域和时间域偶极一偶极和三极装置的电磁耦合。 K．L．Zonge[1川认为高频激电效应弱而电磁效应强， 双频激电法是频率域激发极化法的一个分支， 低频则相反，据此利用多频率测量进行校正。w． 它已被广泛应用于地球物理勘探中。然而，在激电 法中，有一个比较突出的问题就是电磁耦合效应的 Cole．Cole模型，从观测的总响应中去除，从而达到 干扰，尤其是在低电阻率覆盖区以及大极距测量 电磁耦合校正的目的。Ilyascaglar¨副对电阻率随 时¨、2】，对探测深度、勘探精度影响较大，阻碍了激 深度呈指数规律变化的地电模型进行了研究，并介 电法的推广应用【3川。因此，电磁耦合的干扰至今 绍了在地表激发极化数据中，计算电磁耦合效应的 仍是一个倍受关注的问题。 算法。在国内，战克等¨卅对常用中梯装置的电磁 自二十世纪三十年代起，国外便开始研究各种 耦合问题进行了深入分析；何继善、罗延钟等¨副对 典型情况下(均匀大地、层状介质)电磁耦合的基 电磁耦合也进行了长期深入研究，做出了一系列卓 本规律哺】。Fostert[61讨论了均匀地层表面上或其有成效的开创性工作。 上方有限长导线间的互阻抗；在此基础上，Hohm— 中梯装置是我国常用的方法，因此需对其电磁 耦合的规律进行探讨，以便在实践中采用相应措施 anll[71对二层介质的情况做了进一步的研究；Sun— de【81导出了水平层状大地表面上接地导线间电磁消除电磁耦合或对之进行校正。作者在本文中，将 耦合的理论解；Millett[9]公开发表了均匀半空间表针对均匀半空问情况下，频率域激发极化测量中的 面上偶极～偶极测量时，电磁耦合实用计算对照 中梯装置电磁耦合规律与特点进行研究，即研究电 收稿日期：2008一05—15改回日期：2008-09—05 1期 熊彬等：双频激电法感应耦合的数值计算与分析 31 磁耦合效应随供电电极间距、工作频率、大地电阻 率、偏移距等参变量变化的规律，并对中梯装置的 2 中梯装置感应耦合的数值计算 平行线布线方式和共线(供电线呈“广]”型)布线 方式的电磁耦合效应进行比较。