《勘查地球物理电磁法 第1卷 理论》

译者的话…………………………………………………赵经祥1

致中国读者…………………………………………………斯坦利H·沃德1

前言………………………………………………………米萨克N·纳比吉安1

第一章　概论（查尔斯M·小斯威夫特）1

目录1

第一节　接收—发射排列2

第二节　发射波形4

第三节　消除一次场的方法4

第四节　解释参数5

第五节　前景6

一、电导率7

第二章　岩石和矿物的物理性质（乔治V·凯勒）7

第一节　物理定律　电磁感应　岩石的物性7

二、介电常数8

三、磁导率9

第二节　矿物的物理性质15

一、金属和半导体的电导率15

二、造岩矿物的介电特性17

三、矿物的磁性29

四、矿物的压电特性29

第三节　岩石的物理性质32

一、含良导矿物岩石的电导率特征37

二、介电常数38

结束语41

第三章　地质靶体的电阻率特征（G·J·帕拉奇）46

第一节　块状硫化矿床和磁铁矿床48

一、与火山岩有关的块状硫化矿床49

二、其它类型的块状硫化矿床62

三、镍、铜、铂岩浆矿床63

四、含铁建造65

第二节　线性构造和风化层66

一、风化层66

二、岩性填图76

三、与不整合面有关的铀矿床79

四、铝土矿床83

五、红土型镍矿床85

六、金伯利岩86

七、圈定线性构造87

八、地热勘查89

第三节　松散沉积物和沉积岩92

一、冰蚀阶地上的松散沉积物92

二、非冰川松散沉积物96

三、沉积岩99

四、煤和褐煤的勘查101

第四节　海水、含水层和永久冻土102

一、海洋水深测图103

二、探测咸水—淡水分界面104

三、探测化学污染区109

四、永冻层112

结束语114

第四章　地球物理用电磁理论（斯坦利H·沃德，杰拉尔德W·霍曼）120

第一节　基本电磁学120

一、时间域麦克斯韦方程121

二、基本关系式——状态方程122

三、频率域麦克斯韦方程123

四、波动方程123

五、波动方程的解126

六、频散电参数129

七、极化矢量130

八、谢昆诺夫势132

九、边界条件136

附录4.1.1　三种坐标系中的算子表达式146

矢量算子146

麦克斯韦方程147

极化模式分解148

附录4.1.2　边界条件150

麦克斯韦方程的积分形式150

边界条件151

第二节　无限介质中的源155

一、标量格林函数155

二、时间域格林函数157

三、直流点电源160

四、谐和电偶极源161

五、瞬态电偶极源162

六、谐和磁偶极源164

七、瞬态磁偶极源165

八、谐和线源167

九、瞬态线源168

十、张量格林函数169

第三节　平面波的反射和折射172

一、斯涅尔定律172

二、菲涅尔方程175

三、n层各向同性大地的平面波阻抗182

四、一维大地的大地电磁公式189

第四节　层状半空间上的有限源191

一、互补解191

二、通解193

三、垂直磁偶极源195

四、水平大回线源204

五、水平磁偶极源211

六、水平电偶极源217

七、长接地导线源226

八、线电流源231

九、计算方法238

一、基本解241

第五节　柱坐标中的边值问题241

二、均匀横静电场中的导电圆柱体244

三、均匀横静磁场中的导磁性圆柱体247

四、均匀交变磁场中的导电导磁圆柱体247

五、平面波电磁场中的导电圆柱体255

六、线源场中的导电圆柱体——频率域258

七、线源场中的导电圆柱体——时间域260

附录4.5.1　柱函数的某些性质262

小宗量渐近式（x→0）262

大宗量渐近式（x→∞）263

柱函数的零点263

递推公式264

柱函数的奇点264

第六节　球坐标中的边值问题266

一、基本解266

二、球坐标霍姆赫兹方程解的另一种形式269

三、球坐标中的积分解271

四、均匀静电场中的导电球体272

五、均匀静磁场中的导磁性球体273

六、均匀交变磁场中的导电导磁性球体274

七、均匀瞬变磁场中的导电导磁性球体277

八、平面波场中的导电球体281

九、磁偶极交变磁场中的导电球体285

十、瞬态磁偶极场中的导电球体293

附录4.6.1　球柱函数297

球贝塞尔函数的推演297

谢昆诺夫球贝塞尔函数298

第五章　勘查地球物理电磁法的数值模拟方法（杰拉尔德W·霍曼）302

第一节　微分和积分方程303

一、时间域方程303

二、频率域方程305

三、直流方程307

第二节　加权余值法309

第三节　二维模型二维源311

一、频率域微分方程法311

二、有限元法312

三、积分方程法318

四、时间域有限差分法321

第四节　二维模型三维源330

一、零频解330

二、电磁解331

第五节　三维模拟333

一、体积分方程法334

二、薄板的解340

三、瞬态解的计算340

四、微分方程解347

五、混合法348

第一节　电磁物理模拟理论352

第六章　电磁物理模拟技术（F·C·弗里希纳奇特）352

第二节　模拟模型的种类360

第三节　物理模拟实验装置362

一、支撑结构362

二、箱槽的设计363

三、干扰的屏蔽368

第四节　场源373

一、有限源373

二、平面波源或均匀场源378

第五节　探头381

第六节　传输线384

第七节　信号处理和数据采集386

第八节　测试和标定390

第九节　模型材料391

一、材料的性质391

二、模型材料参数的测量400

第十节　物理模拟研究评述405

一、历史的回顾405

二、仪器设备举例406

三、模拟实验结果举例410

讨论421

第七章　重复电磁信号的检测（A·贝克尔，G·陈）430

第一节　矩形函数积分器430

一、通用仪器437

第二节　地球物理信号的模拟探测437

二、锁定放大器440

第三节　地球物理信号的数字检测441

一、数字模拟检测仪442

二、均匀叠加检测仪445

三、数字式锁定447

第四节　动态系统的最优化448

结束语451

第八章　可控源电磁数据反演（G·W·霍曼，A·P·雷切）452

第一节 电磁法反演问题453

一、积分方程公式453

三、解的构成454

二、单解性454

四、评价458

第二节　非线性最优化模型拟合461

一、参数估算461

二、矩阵的广义逆463

三、数据和参数的数学表示468

四、反演结果的估价470

五、联合反演实例及反演统计的应用472

六、野外实例477

第三节　多维反演478

一、简单模型478

二、微分方程法479

三、积分方程法482