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研究生:郭育聰
論文名稱:非均向電性介質的模擬研究
指導教授:謝秋雰
指導教授(外文):Chiou-Fen Shieh
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:應用地球物理研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:非均向性地電阻法電性介質
外文關鍵詞:anisotropy
相關次數:
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摘 要
本研究藉由傳播矩陣的理論方法,模擬在地表由點電源所產生的等電位圖,進而採用Wenner array的排列法,求出視電阻值。由於以往對於電性非均向性的研究仍不普遍,因此,我們想由模擬非均向性地層的模型,以及由野外量度的結果,來印證非均向性介質的特性確實可以反應在地表的觀測。
由模擬的結果,我們看到非均向性介質的特性,如:等電位圖呈橢圓形的分布,不同深度以及不同角度的非均向性介質所造成的電位圖及視電阻很明顯的隨著深度及旋轉角度而變化。
在野外實驗方面,我們選擇在非均向性強烈的變質岩區施測,第一個測點受到地表不均勻的影響,因此較難確定視電阻隨施測方向的變化是單純非均向性的影響。但在第二個測點是在孤立的變質岩上施測,不受地表不均勻的影響,所以可信度極高。測量的結果明顯的可以辨別視電阻隨著施測方向的改變而變化,所以天然岩石的非均向性可由地表地電阻法偵測,也印證了模擬的結果。因此我們建議,地電阻法的施測,未來應考慮非均向的效應,特別是非均向性強烈的變質岩區。

目 錄
誌謝………………………………………………………………………I
摘要…………………………………………………………………….. II
目錄……………………………………………………………………..III
圖目……………………………………………………………………...V
表目…………………………………………………………………...VIII
第一章 緒論…………………………………………… 1
1.1研究動機…………………………………………………… 1
1.2文獻回顧…………………………………………………… 2
第二章 理論方法……………………………………………… 4
2.1非均向地層的電位模擬…………………………………… 4
2.1.1 地層模型………………………………………….…… 4
2.1.2 轉換域中電位,電流密度之表示法……………….… 5
2.1.3 邊界條件……………………………………………….12
2.1.4 電源所在層的電位…………………………………… 12
2.1.5 地層任一深度的電位………………………………….15
2.2 Wenner array 原理簡介……………………………………….17
2.3 計算流程……………………………………………………….19
第三章 模擬結果與分析…………………………………………..…..21
3.1模型一:均向性介質…………………………………………..21
3.2模型二:非均向性介質………………………………………..22
3.3模型三:非均向性介質存在於不同地層………………….….24
3.4模型四:第一層為非均向性介質…………………….……… 36
第四章 野外實驗與結論………………………………………… 38
4.1野外實驗…………………………………………………… 38
4.2結論………………………………………………………… 44
參考文獻…………………………………………………………… 46
附錄A 鍵結合轉換………………………………………………… 48
圖 目
圖2-1 層水平地層所組成的非均向地球模型,點電源可在任一深度。地層被界面 分隔, 。………………4
圖2-2 顯示地層中 和 的位置………………………………….10
圖2-3 均質地層上,點電源與距離r處之P點示意圖……………...17
圖2-4 對稱線性電極排列之示意圖…………………………………..18
圖2-5 Wenner array排列法之示意圖………………………………….19
圖3-1(a) 均向性模型之地下構造示意圖……………………………..22
圖3-1(b) 點電源於均向性介質地表之等電位圖……………………..22
圖3-2 非均向性模型之地下構造示意圖……………………………..23
圖3-3(a) 點電源於非均向性介質地表之等電位圖…………………..23
圖3-3(b) 旋轉角度與地表量度之視電阻關係圖…………………….24
圖3-4 橫向均向性介質在 (a)第一層 (b)第二層 (c)第三層。……..26
圖3-5 模型(a)非均向性介質在第一層時,點電源在地表的等電位圖,電導張量矩陣對Y軸旋轉 後,再對Z軸旋轉(a) 、(b) 、(c) 、(d) 。……………………………………………….27
圖3-6 模型(b)非均向性介質在第三層時,點電源在地表的等電位圖,電導張量矩陣對Y 軸旋轉 後,再對Z軸旋轉(a) 、(b) 、(c) 、(d) 。………………………………………………..28
圖3-7 模型(c)非均向性介質在第三層時,點電源在地表的等電位圖,電導張量矩陣對Y軸旋轉 後,再對Z軸旋轉(a) 、(b) 、(c) 、(d) 。……………………………………29
圖3-8 模型(a)非均向性介質在第一層時,點電源在地表的等電位圖,電導張量矩陣對Y軸旋轉 後,再對Z軸旋轉(a) 、(b) 、(c) 、(d) 。…………………………………..31
圖3-9 模型(b) 非均向性介質在第二層時,點電源在地表的等電位圖,電導張量矩陣對Y軸旋轉 後,再對Z軸旋轉(a) 、(b) 、(c) 、(d) 。…………………………………..32
圖3-10 模型(c)非均向性介質在第三層時,點電源在地表的等電位圖,電導張量矩陣對Y軸旋轉 後,再對Z軸旋轉(a) 、(b) 、(c) 、(d) 。…………………………………..33
圖3-11 模型(a)、(b)、(c)分別對Y軸旋轉 後,視電阻與對Z軸旋轉角度的變化程度圖。 ……………………………………34
圖3-12 模型(a)、(b)、(c)分別對Y軸旋轉 後,視電阻圖與對Z軸旋轉角度的變化程度圖。……………………………….34
圖3-13 模型(a)對Y軸分別旋轉 和 後,視電阻與對Z軸旋轉角度的變化程度圖。 ……………………………………..35
圖3-14 模型(b)對Y軸分別旋轉 和 後,視電阻與對Z軸旋轉角度的變化程度圖。………………………………………..35
圖3-15 模型(c)對Y軸分別旋轉 和 後,視電阻與對Z軸旋轉角度的變化程度圖。………………………………………..36
圖3-16 模型四非均向性介質在第一層,對Y軸旋轉 至 ,再對Z軸旋轉 至 的等視電阻圖。…………………………37
圖4-1 第一個測點的施測照片…………………………………… 39
圖4-2 第一個施測點視電阻隨參考角度之變化圖……………… 40
圖4-3 第二個測點的施測照片…………………………………… 41
圖4-4 第二個施測點岩石的照片………………………………… 41
圖4-5 第二個施測點的視電阻隨參考角度之變化圖…………… 43
圖A-1 坐標對X軸旋轉示意圖………………………………………48
圖A-2 坐標對Y軸旋轉示意圖………………………………………49
圖A-3 坐標對Z軸旋轉示意圖………………………………………49
表 目
表一 第一個施測點的施測資料………………………………………39
表二 第二個施測點的施測資料………………………………………42

參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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