地表点电流对地电阻率观测的影响
2015-05-13张国苓解滔乔子云贾立峰张素欣1河北省地震局石家庄0500212中国地震台网中心北京100045
张国苓解 滔乔子云贾立峰张素欣1)河北省地震局,石家庄 0500212)中国地震台网中心,北京 100045
地表点电流对地电阻率观测的影响
张国苓1)解 滔2)乔子云1)贾立峰1)张素欣1)
1)河北省地震局,石家庄 050021
2)中国地震台网中心,北京 100045
将地电阻率台站地下介质简化为水平层状均匀介质模型,以点电流模拟地表干扰电流源,针对对称四极观测装置,利用转换函数滤波器法计算电流大小、方位角、距离对地电阻率观测的影响。
(1)计算方法。地电阻率采用对称四极观测装置,AB为供电电极,MN为测量电极,电极均位于地表,测区采用EW和NS两个相互垂直测向布极,中心点为O。选择理论对称四极装置的奥尼尔滤波器(O’Neill20),依据姚文斌(1989)利用转换函数滤波器法计算地电阻率表达式计算对称四极装置地电阻率ρa,从而得到MN之间的电压值ΔUMN=ρs·I/K,其中电流强度I可以在地电阻率观测时准确测量。当测区有干扰电流从地表输入时会在MN间产生附件电位差ΔUMN′,叠加在供电电位差ΔUMN上。选择理论二极装置的奥尼尔滤波器(O’Neill36),计算MN点的地电阻率ρPM,ρPN,干扰电压值UPM=ρPM· i/KPM,UPN=ρPN·i/KPN,其中KPM=2π·PM,KPN=2π·PN。在对称四极装置上的附加电压ΔUMN′=UPM-UPN,干扰电流对地电阻率观测的影响值为Δρ=K﹒(UPM-UPN)/I,地电阻率观测理论值ρ= K·(UPM-UPN+ΔUMN)/I。由此可以计算干扰电流产生的附加地电阻率对地电阻率观测的影响值为ε=Δρ/ρa。
(2)计算结果。以四层水平层状一维KH型均匀介质为例予以讨论,电性结构参数为ρ1=40 Ω·m,H1=10 m; ρ2=80 Ω·m,H2=40 m; ρ3=30 Ω·m,H3=8 0m; ρ4=40 Ω·m,H4=α m。地电阻率采用对称四极观测装置,供电极距为2 000 m,测量极距为MN=500 m,供电电流为I=2 A。点电流位于地表(H=0)处,垂直向下供电,计算该电流对EW向地电阻率的影响。……
