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可控源音频大地电磁法属于有源电磁法,其场资料遵循电磁扩散方程。扩散电磁信号在固体地球介质中传播时存在着强衰减和强频散,而地震波在固体地球介质中传播时,衰减和频散都很弱,因此CSAMT资料的反演解释结果不如反射地震学资料反演解释结果分辨率高。尽管如此,两者的信号在波动方程中还是存在着一致性和相似性,采用在地震波时间域中成熟的克希霍夫积分偏移技术转换到频率域,并推广到CSAMT信号进行拟地震处理,使吸收和频散在偏移过程中得到某种程度补偿,从而有可能提高音频有源电磁法的解释精度和分辨率。
从格林定理出发,在满足无源的齐次亥姆霍兹方程的基础上,结合有源非齐次亥姆霍兹方程,可推导出频率域的克希霍夫积分公式;考虑实际问题,可以简化为只考虑地面的积分值,而不考虑其它面的积分值(假定其为零),结合均匀半空间的格林函数,可得到频率域在地面的克希霍夫积分公式,也就是频率域波场的向下延拓;将频率域的偏移值取傅氏反变换,得到时间域的偏移值,由时间域CSAMT成像条件使扩散电磁信号能量归位,从而得到有源扩散电磁场的克希霍夫积分偏移公式。
首先构建三层、四层等层状模型,分别使用不同的源距和频率数进行模拟,可以得出各个1D模型的频率响应。分析了所得的场值特征,继而对近场和远场的区分有进一步认识,对于野外实际CSAMT工作布极起着定性指导作用。对于选定远场区的电磁场模拟结果进行克希霍夫积分偏移处理,进而进行分析和解释。初步的模型试验表明了这里提出的方法有可能成为CSAMT资料解释的一种新方法。论文也对2D模型进行了数值模拟和偏移处理,利用五个2D模型的远场资料,分析了TM模式下的地电响应,并进行克希霍夫积分偏移处理,然后对结果进行分析解释。