文档介绍：大地电磁测深讲义
朱仁学
2003
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前言
大地电磁测深(otelluric 简称 MT)是一种以天然存在的区域性分布的交变
电磁场为场源的电磁勘探法。这类天然电磁场具有很大的能量,很宽的频带,可以穿
过巨厚的岩石圈,为研究几十乃至上百公里深的地壳与上地幔提供信息。这种新的勘
探方法不需要大功率供电设备又有如此巨大的勘探深度,它不受高阻层屛蔽,它野外
装备轻便,它效率高、成本低,从而引起了地球物理工作者的兴趣。近十几年来大地
电磁测深法得到了很大的发展,在理论上以张量阻抗代替了标量阻抗,利用张量阻抗
所确定的视电阻率可以完整地、稳定地描述地质构造,与观测坐标和极化方向无关。
另一方面电子技术,计算技术的成就也促进了大地电磁测深法的发展。
近 10 几年来大地电磁测深技术应用领域日益扩大;已经成为研究深部地质构造
和寻找油气田的基本勘探方法之一。大地电磁测深法可用于研究岩石圈的电性结构,
探测地壳内部和上地幔的良导电层。由于岩石电阻率和温度之间存在密切关系,因而
在地热研究、地热资源调查,尤其是深部热研究中大地电磁测深也日益发挥重要作用。
大地电磁测深法的发展形势可谓是方兴未艾。
本书第一章扼要介绍了作为场源的天然大地电磁场的一般特征;第二章至第五章
叙述了大地电磁测深法的数学物理基础。包括水平均匀各向同性介质、以及水平非均
匀介质中的大地电磁场,讨论了大地电磁测深视电阻率曲线和相位曲线的性质。第六
章介绍了大地电磁测深数据的处理,包括野外观测数据的获得,数据处理的原理与方
法。第七章介绍了资料解释方法。
由于作者水平有限,时间又紧,书中必有许多错误和缺点,热忱地希望广大读者
批评指正。
编者
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再版序言
本书作者于 1992 年写过《大地电磁测深法》。十年之后,于 2002 年,积多年的
教学经验和科研成果,重写了《大地电磁测深法》。从内容来说,后者与前者有很大
不同,从形式来说,后者与前者有很大差异,总之,体现了与时俱进之精神。但由于
本书的目的是为大学本科生之用,其深度不能过深,尤其是受到学时的限制(32 学
时),其篇幅不能过长,所以本书并未写出大地电磁测深法的所有内容。但对于 32 学
时的本科教学来说,其内容和篇幅是适当的。经过一年的教学使用,证明了这一点。
2002 年印刷的《大地电磁测深法》已经用完(按学生人数印刷),2003 年又快到
用该书的时候了,因此必需再次印刷。借再次印刷之机,作者对前版中的笔误进行了
更正,并对少数之处进行了修改,在不花大的工作量的情况下,使其更加完善。
编者
2003
目录
第一章地球的大地电磁场-------------------------------------------------- 1
§ 大地电磁场分类及特征------------------------------------------- 1
§ 大地电磁场源------------------------------------------------------- 8
第二章水平层状介质中的大地电磁场----------------------------------- 9
§ 基本理论------------------------------------------------------------- 9
§ 均匀半空间的大地电磁场--------------------------------------- 10
§ 二层介质的大地电磁场------------------------------------------ 14
§ N 层介质模型地面阻抗------------------------------------------ 18
第三章视电阻率和相位曲线----------------------------------------------22
§ 二层介质的视电阻率-------------------------------------------- 22
§ 三层介质的视电阻率曲线-------------------------------------- 28
§ 大地电磁相位曲线的性质-------------------------------------- 37
第四章