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大地电磁法(MT)是以天然电磁场为场源研究地球内部电性结构的一种重要地球物理探测方法。依据不同频率的电磁波在地下介质中趋肤深度不同的原理,来获得大地由浅及深的电性结构。这种方法广泛应用于深部构造研究、油气勘探、地热田调查、隐伏岩溶结构、隐伏金属矿产勘查等领域。近年来,大地电磁法开始应用于浅部地质构造调查,在勘察地下水资源、地热,铁路、公路选线、隧道工程中的超前预报等探测中取得了不错的地质效果。 大地电磁测深包含两种极化方式。一种是电场沿构造走向极化,称之为TE模式,另一种是电场垂直构造走向极化,称之为TM模式。研究表明,TE模式视电阻率曲线有很好的纵向分辨能力,而其横向分辨能力不足,TM模式视电阻率曲线有很好的横向分辨能力,而纵向分辨能力不足。由于横向分辨率较高,在实际地质工作中,人们常采用 TM模式的视电阻率曲线断面等值线图进行分析解释。由于受地表局部异常体或地形起伏的影响,TM模式的视电阻率曲线会出现类似断裂的异常,在推断解释中造成困扰。TE模式视电阻率断面等值线图受地表局部地质体的影响相对小一些,在断裂附近却没有明显的异常。研究发现在二维地质体有横向变化的位置上,TE模式和TM模式的ρxy和ρyx视电阻率曲线特征及相互关系会出现有规律的变化。 本文使用二维有限元直接迭代算法进行正演计算典型地电模型的电磁响应,对TE、TM两种不同极化模式的视电阻率曲线特征及相互关系进行分析,总结出不同地电结构的TE、TM两种极化模式视电阻率的变化规律。理论和实测数据验证了TE、TM极化模式视电阻率曲线的特征和组合规律的准确性。研究证明利用这些特征和规律可以辅助排除浅部地质体的干扰,定性地确定是否存在深部异常体、异常体位置,给反演提供确定的信息和参数,使大地电磁测深资料解释获得更好的效果。