瞬变电磁测深算法探讨：关断效应与全期视电阻率计算

"对瞬变电磁测深几个问题的思考(三)——瞬变电磁场关断效应及全期视电阻率的普适算法" 本文深入探讨了瞬变电磁测深（Transient Electromagnetic，简称TEM）技术中的关键问题，特别是瞬变电磁场的关断效应以及全期视电阻率的普适算法。瞬变电磁法是一种广泛应用的地电勘探技术，通过测量地下介质对瞬态电磁场的响应来推断地质结构和地层电阻率。 首先，文章介绍了瞬变电磁场的卷积计算公式，这是一个基础的数学模型，用于描述电磁场如何随时间变化。在该模型中，将关断电流变化率视为冲击函数，而垂直阶跃脉冲激发的场分量作为输入信号。通过这两个元素的卷积运算，可以得到任意形状关断电流下的瞬变电磁响应。这种方法的关键在于，它可以将复杂的电流脉冲分解为多个简单的垂直阶跃函数，然后通过叠加这些简单函数的响应来获取整个电流脉冲激发的瞬变电磁场。 接下来，作者提出了一个计算全期视电阻率的通用算法。视电阻率是实际测量到的电阻率，它反映了地下介质对电磁场的响应。在已知瞬变电磁场的实测数据和关断电流形状的情况下，可以通过编程方法实施这一算法，从而计算出全期的视电阻率。这为处理不同类型的电流激发脉冲提供了便利，并且增强了数据分析的灵活性。 文章中给出了两个具体的例子来展示这一算法的应用。第一个例子是针对电偶极源的瞬变电磁垂直磁场，假设地下为均匀半空间条件。通过计算，展示了均匀地层的响应及其全期视电阻率的变化情况。第二个例子则更为复杂，涉及三层地电结构，即K型地电断面。在这个案例中，作者同样计算了响应和对应的全期视电阻率，展示了算法在处理非均匀地质结构时的适用性。 这篇研究论文为理解和应用瞬变电磁测深技术提供了有价值的见解，尤其是对于处理瞬变电磁场的关断效应以及全期视电阻率计算的普适算法。这种方法不仅适用于理论研究，也对实际地质勘探工作具有重要的指导意义。通过这种方式，研究人员和工程师能够更准确地解析地下的电阻率分布，从而更好地理解地质构造，提升地质勘探的精度和效率。