[发明专利]一种获取介质各向异性的方法和直流电阻率法差分装置

说明书

本申请涉及一种获取介质各向异性的方法和直流电阻率法差分装置。所述方法包括：在地下介质探测区的测区外布设相互正交的两个差分场源，每个差分场源由相互共线或平行的第一偶极发射装置和第二偶极发射装置组合而成；在测区内任意布设相互正交的两个偶极接收装置；由两个差分场源交替发射信号，两个偶极接收装置同时测量来自差分场源的电场信号，其中，每个差分场源发射信号时，两个偶极发射装置中的电流大小相等，方向相反，极距相等；根据电场信号得到背景电流密度，进一步得到测点的视电阻率张量和视电阻率张量的旋转不变量。本发明采用差分装置作为发射场源，从物理上实现电场梯度的测量，分辨率明显优于偶极装置，有利于开展三维精细勘探。

技术领域

本申请涉及地球物理勘探领域，特别是涉及一种获取介质各向异性的方法和直流电阻率法差分装置。

背景技术

地球表层介质由于岩石组分不均匀分布、地质运动产生断层和其他构造等，进而使得表层介质具有各向异性的特性。直流电法通过在地表探测能够获取地下介质各向异性特征，这可为直流电法测深数据的精细反演提供技术参考。目前探测地下介质各向异性的直流电阻率法不多，主要为Bibby(1986，1993)提出的视电阻率张量测量方法。该测量方法具体做法为，在测区外放置相互正交的两个偶极发射源，同时在测区内地表放置相互垂直的两个偶极接收装置；两个偶极发射源交替发射，两个偶极接收装置接收两个发射源发射的信号，进而获得全区的张量视电阻率。该测量方法存在观测分辨率较低，不易于分辨地下介质体各向异性的情况，因此急需寻找一种更好获取地下介质各向异性特性的方法。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够全区观测、高分辨率获取地下介质各向异性特性的方法和直流电阻率法差分装置。

一种获取介质各向异性的方法，所述方法包括：

在地下介质探测区的测区外布设相互正交的两个差分场源；所述差分场源由相互共线或平行的第一偶极发射装置和第二偶极发射装置组合而成；

在测区内任意布设相互正交的两个偶极接收装置；

由所述两个差分场源交替发射信号；所述第一偶极发射装置和所述第二偶极发射装置极距大小相等，在所述差分场源发射信号时，所述第一偶极发射装置和所述第二偶极发射装置中的电流大小相等，方向相反；

由两个所述偶极接收装置同时测量来自所述差分场源的电场信号；

根据预设的探测区背景电阻率和发射电流得到背景电场，进一步得到背景电流密度；根据所述电场信号和所述背景电流密度，得到测点的视电阻率张量；

根据所述视电阻率张量得到测点视电阻率张量的旋转不变量。

在其中一个实施例中，还包括：以两个偶极接收装置中的第一偶极接收装置的布设方向为x方向，以第二偶极接收装置的布设方向为y方向；

当所述两个差分场源中的第一差分场源发射信号时，以所述第一偶极接收装置接收到的电场为E_1x，所述第二偶极接收装置接收到的电场为E_1y；

当所述两个差分场源中的第二差分场源发射信号时，以所述第一偶极接收装置接收到的电场为E_2x，所述第二偶极接收装置接收到的电场为E_2y。

在其中一个实施例中，还包括：根据预设的探测区背景电阻率和发射电流得到背景电场，进一步得到背景电流密度J_1x、J_1y、J_2x和J_2y；