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二维大地电磁反演方法对比研究

摘要：通过对几种理论模型的反演结果对比，分析二维大地电磁

中常用的occam和rri反演方法的优缺点。在进行实际资料处理的

过程中，根据不同的目标任务选取合适的反演方法进行资料处理，

提高资料的解释精度和研究区的地球物理、地质认识。

关键词：二维反演大地电磁电法勘探

0引言

随着国民经济和社会的逐步发展，矿产资源作为重要的物质基

础，其重要性愈加明显。尤其在地表资源勘探对勘探技术要求越来

越高的客观条件下，矿床探测面临更为严峻的考验。增加勘探深度，

向内开发资源，使资源充分满足经济发展的需求。目前，国内外的

勘探学者常用大地电磁法（mt）来探测地壳深部构造，该法不仅垂

向和水平方向分辨能力高、探测深度大，而且造价低，便于野外施

工。对于获取后的mt资料的反演处理与解释工作，由于不同的方

法的侧重不同，取得的结果可能存在一些差异，因此对不同反演方

法的对比研究是有必要的。

1不同mt反演方法特点

1.1rri反演特点

rri反演，是用不同电阻率值的节点来描述地质体的方法。该方

法采用计算代价，与其它二维反演方法相比，通过该方法拟合观测

数据效果更佳。只需几分钟的快速计算，就能进行交流式反演，快

速计算是rri反演的一大特点。目前国内很多mt工作者比较倾向
于运用国外二维反演方法进行计算。

1.2occam反演特点

occam反演，是通过有限元的正演程序，它以观测数据为依据自

动确定二维模型的电阻率值，在允许误差的范围内搜寻拟合数据的

最光滑模型。寻找过程中，也可以规定电阻率结构、基于相同电阻

率的不相连结构体的反演，或将断层加入光滑模型等约束条件。拟

合数据的程度依个人需求而定，模型结构也根据反演而定。occam

反演能直接指出模型的粗糙度，这是它的特殊之处。

2反演结果对比

实例一：高阻理论模型，地下400～900m为5000高阻体，背景

值为100。

■

图2.1高阻理论模型■1000■100■

图2.2rri快速松弛反演结果

■

图2.3occam方法反演结果

实例二：低阻理论模型，地下150～400m为10低阻体，背景值

为300。

■

图2.4低阻理论模型■20■300

■

图2.5rri快速松弛反演结果
■

图2.6occam方法反演结果

实例三：混合地质体理论模型，地下420～2000m，三块地质体在

横向上呈相间分布，它们的电阻率各不相同，具体值如图例，背景

值是100。

实例一中，对高阻理论模型的反演，rri反演结果疑似中间出现

两相邻高阻（如图2.2），而图2.3中occam结果则对于整体地质体

边界的控制效果比较好。

实例二中，rri反演结果（如图2.5），在水平方向100～400m、

地下800～1500m处存在一不明高阻，而图2.6中occam的反演结

果就不存在此项问题。这表明occam反演结果比rri反演结果更加

可靠。绘图时，rri结果取自水平坐标上0～3000m，occam结果取

-1500

～1500m，长为3000m。

实例三中对混合地质体模型的反演结果（如图2.8），rri反演方

法无法将两高阻之间的低阻区域完整的体现出来，也可以说该反演

方法没有完全体现出向下延伸的低阻趋势；图2.9中occam反演结

果就全面体现出理论模型的不均匀地质体的分布，模型精细度和区

别分层都能达到预期的效果。

3结论

通过以上理论模型对比普遍采用的rri反演结果，occam反演作

为一种科学的反演模式，不仅稳定可靠，而且不依赖于初始模型，
三个理论模型的计算都是以均匀半空间作为初始模型的。但反演需

要花费很长一段时间做大量的运算工作；rri的速度非常快，若要

取得预期的效果，就应该严格控制技术参数，否则最终效果不佳或

不明显。

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