天然電場選頻法(簡稱選頻法)是以天然電磁場為工作場源，以地下巖礦石電性差異為基礎，通過測量天然電磁場在地表產(chǎn)生的電場水平分量，來研究地下地電斷面的電性變化，解決有關水文地質、工程地質問題的一種交流電勘探方法。自20世紀80年代以來，該方法在地下水資源勘探、礦山水害調查、巖土工程勘察等方面取得了較好的地質效果。由楊天春、夏代林、王齊仁、付國紅《天然電場選頻法理論研究與應用/有色金屬文庫》在前人研究成果及作者多年實踐的基礎上，根據(jù)天然電磁場在大地中的傳播規(guī)律，在理論上對該方法開展了相關研究工作。包括：對天然場場源特性進行分析，并對天然交變電磁場日變規(guī)律開展試驗觀測；從麥克斯韋方程組出發(fā)，對地下交變電磁場中的簡單規(guī)則地質體的電場分布進行理論推導，求解模型的解析解并開展模擬計算，從而研究天然電場選頻法異常的形成機理；在已知的地質模型上開展試驗性實測工作，研究天然交變電場的動態(tài)特征；在地下飲用水勘探、煤礦老窯水探測以及巖土注漿堵水工程中開展大量的應用研究工作，并將實測結果與理論模擬計算結果進行對比分析，歸納并解釋異常的形成原因，為今后天然電場選頻法的反演研究和實踐應用提供科學指導。
本書數(shù)據(jù)翔實、內容豐富，可供地球物理、水文地質、工程地質等專業(yè)領域的科技人員、高等院校相關專業(yè)師生以及從事工程勘察、地下水勘查的現(xiàn)場人員參考。
第1章 緒論
1.1 選頻法的起源與方法技術
1.2 選頻法的應用發(fā)展概況
1.3 選頻法理論研究現(xiàn)狀
第2章 天然電場選頻法的理論基礎
2.1 交變電磁場在導電介質中的傳播規(guī)律
2.1.1 麥克斯韋方程組
2.1.2 電磁波波動方程及邊界條件
2.1.3 傳播系數(shù)
2.1.4 波阻抗
2.2 大地電磁場
2.2.1 大地電磁場場源
2.2.2 大地電磁場的分類
2.2.3 大地電磁場的特征
2.3 天然電磁場日變規(guī)律觀測
2.3.1 不同儀器同點同時觀測
2.3.2 不同儀器異點同時觀測
2.3.3 單點日變觀測
第3章 斷層接觸帶上選頻法異常特征
3.1 實踐應用
3.2 在垂直斷層上選頻法異常特征
3.2.1 高阻基底TE極化
3.2.2 高阻基底TM極化
3.2.3 基底為理想導體的情況
3.2.4 模擬計算
3.3 在巖脈上的選頻法異常特征
3.3.1 TE極化
3.3.2 TM極化
3.3.3 數(shù)值計算
第4章 選頻法異常的有限單元法研究
4.1 二維有限元正演
4.1.1 基本方程式
4.1.2 邊界條件
4.2 二維有限元解法
4.2.1 網(wǎng)格剖分
4.2.2 單元分析
4.2.3 總體合成
4.2.4 程序實現(xiàn)
4.3 數(shù)值算法的選擇
4.4 模型計算與分析
4.4.1 垂直接觸面
4.4.2 單個異常體模型
4.4.3 巖脈模型
第5章 均勻交變磁場中的圓柱體模型與選頻法場源
5.1 均勻交變磁場中水平圓柱體的電磁異常
5.1.1 理論基礎
5.1.2 正演計算與分析
5.2 天然電場選頻法場源問題探討
第6章 三維天然電磁場激勵下球體的選頻法異常
6.1 均勻交變磁場中的球體
6.2 地下天然交變磁場中的球體
6.2.1 野外磁場分量大小的測定
6.2.2 均勻半空間中的導電導磁球體.
6.3 半空間交變電流場中的導電球體
6.4 天然電磁場作用下的模擬計算
第7章 天然電場選頻法的實踐應用
7.1 實踐應用中的干擾因素
7.2 選頻法勘探中的動態(tài)信息
7.3 地下熱水資源勘探
7.3.1 工作區(qū)概況
7.3.2 物探成果與分析
7.3.3 鉆孔驗證情況
7.4 煤礦水災害勘查
7.4.1 工作區(qū)概況
7.4.2 探測成果及分析
7.5 選頻測深法的應用
7.5.1 無水孔的測深曲線特征
7.5.2 有水孔的測深曲線特征
參考文獻
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