Models and Methods of Magnetotellurics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Dmitriev, Vladimir I.

出品人:

页数:563

译者:

出版时间:

价格:$ 281.37

装帧:

isbn号码:9783540778110

丛书系列:

图书标签:

• Magnetotellurics
• Geophysics
• Electromagnetism
• Earth Physics
• Geophysical Exploration
• Subsurface Imaging
• Electrical Resistivity
• Time Series Analysis
• Data Processing
• Inverse Theory

地球物理探测：深层结构与资源勘查的基石 本书聚焦于地球物理探测领域的核心技术与应用，旨在为地球科学研究人员、资源勘查工程师以及相关领域的学生提供一套全面而深入的理论框架与实用方法指南。全书内容紧密围绕如何通过对地球物理场的测量与分析，揭示地下介质的物理性质、空间分布及其结构构造，从而服务于矿产资源勘查、地质灾害评估、能源勘探（如地热和油气）以及环境地球科学等关键领域。 本书的结构设计遵循“理论基础—核心方法—实践应用”的逻辑主线，确保读者能够系统地构建知识体系，并将其高效地应用于实际工作中。 第一部分：地球物理探测的理论基础与场源特性 本部分奠定了整个地球物理勘探的物理学背景和数学工具。我们首先回顾了电磁场理论在地球深部介质中的传播规律，重点探讨了适用于不同勘探尺度的电磁波方程的近似解法，例如低频条件下的类稳态近似（准静态场）以及高频条件下的波动方程解。 1.1 地球物理场源的分类与特征 地球物理场源主要分为天然场源和人工场源。天然场源部分详细分析了地磁脉冲（如舒曼共振）和太阳风活动对地球电磁场的影响，特别是其在可控源电磁法（CSEM）和大地电磁法（MT）中的背景贡献。人工场源部分则侧重于大功率发生器、脉冲源以及电偶极子源的特性，包括它们的频率依赖性和空间辐射模式，这是设计高效采集方案的前提。 1.2 介质的电磁响应理论 地下岩石和流体的电磁参数——特别是电导率（或电阻率）和磁导率——是决定地球物理响应的关键因素。本章深入探讨了由均匀半空间、层状介质、以及各向异性介质对入射电磁场的响应。我们详细推导了阻抗函数和核函数的数学形式，解释了它们如何直接关联观测到的场量与地下结构的参数。对于复杂介质，如含有导电流体或磁性矿物的岩层，本书讨论了如何应用混合模型来描述其电磁响应，并引入了介质导电机制的物理模型，包括离子传导、电子传导以及界面极化（如双电层效应）的影响。 1.3 数据的预处理与误差分析 任何地球物理测量都不可避免地受到环境噪声和仪器误差的干扰。本章专门讨论了系统误差和随机误差的评估方法。关键内容包括：时间序列滤波技术（如卡尔曼滤波）用于去除周期性噪声（如50/60 Hz工频干扰），以及空间滤波技术用于抑制由近地表不均匀性引起的近场噪声。数据质量控制（QC）的标准和流程也被详细阐述。 第二部分：核心勘探方法与成像技术 本部分是全书的核心，涵盖了当前主流的地球物理勘探方法，并着重于从观测数据到地下物理解释的转化过程。 2.1 暂态电磁法（TEM） 暂态电磁法，因其对深部低频信号的敏感性，在油气勘探和大型矿体搜索中占据重要地位。本书详述了反射/透射法（RTP）和积分方程法在瞬变电磁数据正演模拟中的应用。重点解析了Late-Time 扩散过程，解释了如何利用电磁场在导电介质中的扩散特性来反演出深部电阻率剖面。TEM的二维和三维反演算法，特别是最小二乘反演和约束反演的实现细节，也得到了详尽的论述。 2.2 频率域电磁法（FEM）及其在油气中的应用 频率域电磁法，特别是大地电磁法（MT）和可控源电磁法（CSEM），是探测大深度地质构造的有效手段。本章深入分析了大地电磁阻抗张量的计算，并详细解释了去倾斜法（TIi）和阻抗张量分解法在处理三维地质体引起的电磁场畸变中的作用。对于CSEM，本书侧重于水平电偶极子源（HED）和垂直磁偶极子源（HMD）的响应差异，并将其应用于储层检测——如何通过识别高/低电阻率对比来确定油气水界面。 2.3 磁法勘探的进阶应用 虽然磁法勘探主要基于磁化率的差异，但其在高精度勘探中仍不可或缺。本书扩展了对磁法数据的处理，涵盖了从基础的日变校正到高级的三维磁性反演。特别讨论了如何利用解析信号（Analytic Signal）、解析延拓等技术来精确定位磁性体边界，以及如何通过磁化率建模来区分不同类型的含矿岩石和围岩。 2.4 地球物理成像：反演理论与实践 将观测数据准确地转化为地下电阻率模型是地球物理勘探成功的关键。本部分集中讨论了反演方法。我们首先回顾了线性反演的局限性，然后详细介绍了非线性迭代反演，如正则化牛顿法（Gauss-Newton）和共轭梯度法。参数空间探索方面，本书探讨了模型参数化（如网格划分和单元选择）对反演结果稳定性的影响，并强调了模型分辨率矩阵和统计约束在评估模型可靠性中的核心地位。 第三部分：多方法数据融合与地质解释 现代地球物理勘探强调多学科交叉与数据融合，以提高勘探的确定性和效率。 3.1 多源数据联合反演策略 本书探讨了如何将不同物理场（如电磁场、重力场、地震波场）的数据结合起来，以实现更可靠的地下结构成像。讨论的重点是联合约束反演，即在同一个反演框架内，利用一个物理场的数据来约束另一个物理场的模型参数空间，从而有效克服单一方法分辨率低或信息冗余的问题。 3.2 复杂地质环境下的方法选择与优化 在实际勘探中，方法的选择受制于目标深度、勘探尺度和地表条件（如地形、城市化程度）。本章提供了决策流程图，指导读者根据具体任务（如浅层蚀变带搜索、深层地幔结构研究）选择最合适的电磁或磁法组合。同时，书中也涵盖了地形校正和近地表速度场（电阻率）校正的数值方法，确保区域性背景模型与局部异常模型的有效衔接。 3.3 地质信息集成与可视化 最终的解释是将地球物理模型转化为地质模型的过程。本书强调了三维地质建模的重要性，展示了如何将反演得到的电阻率、磁化率等参数分布与已有的钻孔数据、地质填图信息进行集成。高级可视化技术，如体渲染（Volume Rendering）和切片分析，被用来清晰地展示地下构造的复杂性，使解释结果更具说服力和直观性。 通过对上述三大部分的深入阐述，本书致力于为地球物理工作者提供一套坚实的理论基础和前沿的实践工具，以应对当前地球深部探测和资源评价所面临的复杂挑战。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆