时间域电磁法原理
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作者： 牛之琏编著
出 版 社： 中南大学出版社
出版时间： 2007-12-1字数： 489000版次： 1页数： 296印刷时间： 2007/12/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787811056136包装： 平装内容简介
本书从应用的角度出发，阐述了有关时间域电磁法(即瞬变电磁法)的理论基础、方法技术和应用实例。全书分以下五篇：理论基础，瞬变电磁信号检测原理及仪器，剖面测量方法，测深方法，井中瞬变电磁方法。书中列举了笔者和合作者在勘查深部金属矿产及扩大应用领域方面取得效果的实例，也将近些年来与作者合作的合作者提供的卓有成效的实例分成十个专题编入本书的附录。全书理论联系实际，从基本的电磁场理论(或物理概念)出发，深入浅出地论述了方法原理，充实和阐述了近代电子技术及计算机计算技术在仪器系统和数据处理、成图、解释软件等方面的应用及发展动向。本书反映了笔者及合作者20多年来的研究成果和业绩，同时精选了众多国内外文献和手册中的内容。本书可供地质、地球物理工作者，大专院校高年级学生，研究生等作为“电磁法勘探专题”的主要参考用书。
目录
绪论
0.1发展概况
0.2工作装置
0.3观测参数
0.4时间域电磁法的特点和局限性
第1篇 时间域电磁法的理论基础
第1章激发场源
1.1常用激发场波形及其频谱
1.2观测信号波形的特征
1.3发送波形参数对观测结果的影响
1.4关断效应影响的计算
1.5综合阐述
1.6时间域与频率域电磁场之间的关系
第2章层状大地的瞬变电磁场
2.1 瞬变电磁测深观测参数之间的关系
2.2 均匀半空间的瞬变电磁场
2.3 水平导电薄层上的瞬变电磁场
2.4 层状大地磁偶源的瞬变电磁场
2.5 层状大地电偶源的瞬变电磁场
第3章 局部导电体的瞬变电磁响应
3.1 高阻围岩中导电球体的瞬变电磁响应
3.2 局部导体晚期瞬变电磁场的等效计算
3.3 薄板状导体的瞬变电磁响应计算
3.4 其他局部导电体瞬变电磁响应的近似计算
3.5 局部导电体对地下瞬变场扩散的影响特征
第4章 物理模拟及数值模拟原理
4.1 物理模拟相似性准则
4.2空气介质中物理模拟方法与技术
4.3导电围岩条件下物理模拟的几个问题
4.4二、三维数值模拟原理及反演解释
4.5导电薄板瞬变电磁响应的数值解法
第5章瞬变电磁场的附加效应
5.1位移电流效应
5.2接收线圈固有的过渡过程
5.3集流效应
5.4磁张弛效应
5.5感应激发极化效应
第2篇 瞬变电磁信号检测原理及仪器
第6章瞬变电磁信号检测原理
6.1瞬变电磁信号的特点
6.2电磁噪声
6.3硬件构成概述
6.4检测方法原理
6.5抑制电磁噪声的观测方法
第7章 时域电磁法仪器
7.1航空TEM系统
7.2加拿大Geonics公司的地面仪器系统
7.3澳大利亚的地面仪器系统
7.4加拿大Crone公司的地面仪器系统
7.5使用连续波的仪器系统
7.6可以观测瞬变电磁场的多功能电测站
7.7应用于LOTEM方法的仪器系统
7.8俄罗斯(包括前苏联)的时域电磁法仪器
7.9 国内SD系列仪器系统简介
第3篇 剖面测量方法
第8章 同点装置方法
8.1 同点装置瞬变电磁场的时间特性
8.2 同点装置异常的剖面曲线特征
8.3地形影响
8.4导电覆盖层的影响
8.5导电围岩对异常的影响
8.6影响瞬变电磁法探测深度的几种因素
8.7工作技术
8.8资料解释
8.9实例分析
第9章大定回线源及偶极装置方法
9.1 时域与频域异常剖面曲线特征的比较
9.2大定回线源装置异常剖面曲线特征
9.3偶极装置异常的剖面曲线特征
9.4导电覆盖层和导电围岩的响应特征
9.5几种常用装置的比较与选择
9.6实例分析
第4篇 瞬变电磁测深方法
第10章水平层状大地的测深
10.1远区和近区瞬变电磁测深方法的比较
10.2两层断面的pT曲线特征
10.3三层断面的pT曲线特征
10.4中心回线装置的pT曲线特征
10.5二、三层断面的ST曲线特征
10.6瞬变电磁测深方法的探测能力
10.7瞬变电磁测深工作方法与技术
10.8定性解释方法
10.9半定量解释方法
10.10pT曲线的计算机一维反演方法概述
10.11实例分析
第11章非均匀层状大地上的测深
11.1非水平层状大地上的测深
11.2局部导体上的瞬变电磁测深曲线
11.3实际断面的等效代替计算方法
11.4实例分析
第5篇 井中瞬变电磁方法
第12章 井中瞬变电磁方法
12.1 井中瞬变电磁响应的模拟计算
12.2 井中瞬变电磁异常的一般特征
12.3 薄板状导体井中瞬变电磁响应的规律
12.4 井中瞬变电磁数据反演方法
12.5 实例分析
附录1 瞬变电磁法应用实例选编
附录2 TEM应用软件的进展
参考文献
后记
书摘插图
第1篇 时间域电磁法的理论基础
第1章激发场源
1.1常用激发场波形及其频谱
时域电磁法中，激发场的波形可以采用多种具有周期性的脉冲序列，如：距形、梯形、半正弦形、三角形、伪随机等波机。根据傅里叶颇谱分析理论，任何一种脉冲波都可以分解成许多正弦或余弦谐波成分。显然，每个谐波成分将对导电体激励起按频率域电磁法中的规律产生的电磁感应响应，这种响应将具有相对应的振幅值和相位。如果在不同的时域采样时刻，把各个谐波激励起来的二次场相叠加起来，便得到人们所感兴趣的瞬变电磁场。可见，时域电磁法的测量结果相当于频率域方法中使用多频观测的效果。
实际应用中，为了有效地抑制观测系统中的直流移和噪声的干扰，往往采用周期性重复的双极性脉冲序列。几种常用的激励场波形，其傅里叶级数近似表达式如下。
（1）双极性矩形脉冲。它是我国仪器和SIROTEM、EM等地面系统使用的激励场波形。
（2）双极性半正弦脉冲。大多数航空TEM系统使用，双级性半正弦脉系列。
可见，不同波形、不同脉冲持续时间d及前、后沿d1，其频谱并不完全相同。众所周知，频域电磁法的工作频率在n～n×10Hz的范围之内，因此，相应地时域电磁系统中也应适当选择波形参数，使它的频谱落在此范围之内。此外，据理论计算的结果，在导电围岩或导电层覆盖的条件下，频域方法只有使工作频率低于30Hz时矿体的响应才能充分地分辨清楚。因此，地面TEM系统的一次场频谱能量应集中于n～n×10Hz范围内。
……
