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大地电磁测深法概述
大地电磁测深法(Magnettelluric sounding)是研究地壳和上地幔构造的一种地球物理方法。它以天然交变电磁场为场源,当交变电磁场以波的形式在地下介质中传播时,由于电磁感应作用,地面电磁场的观测值将包含有地下介质电阻率分布的信息。而且,由于电磁场的集肤效应,不同周期的电磁场信号具有不同的穿透深度,因此,研究大地对天然电磁场的频率响应,可获得地下不同深度介质电阻率分布的信息。
20世纪50年代苏联学者吉洪诺夫和法国学者卡尼尔的经典著作奠定的大地电磁测深(MT)的基础。
吉洪诺夫并提出三点:(1)、场源近似看成平面波垂直入射大地。(2)、若引入波阻抗的概念Z=E/H,它可以用来表征地球电性分布对大地电磁场的响应。(3)、利用单点大地电磁场观测研究地球电性分布是可能的。
卡尼尔论证了场源是垂直入射的平面波在大地介质是水平均匀层状分布的条件下,相应大地电磁场的解,并把阻抗响应变换为习惯的视电阻率形式:
,其中Z=E/H 定义为波阻抗,亦称标量阻抗,E、H为地面上互相正交的电磁场分量的振幅谱。Z是地下介质电阻率分布和信号周期T的函数 。 |
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