A Study of the Electromagnetic Field From the McSem Dipole Source in an Anisotropic Layered Earth

Abstract

ABSTRACT. This paper studies the electromagnetic field from a horizontal electrical dipole inside a layered earth model with TIV anisotropy, including a visualization of the geometric patterns of the field through the medium. The objective here is to present a detailed formulation of the problem, as an aid to those who have an interest in modeling data from the Marine Controlled-Source ElectroMagnetic method -mCSEM, but find it hard to follow the usually abridged, often incomplete, descriptions found in the technical literature. We present a detailed vector potential formulation, with a semi-analytical solution, that allows the calculation of the fields with the source located in a finite thickness ocean layer over N-layered earth models. As an application, we use the implemented solution to study the geometrical distribution of the electric field generated by the dipole source in anisotropic layered media.Keywords: mCSEM, TIV electrical anisotropy, 1D electromagnetic modeling. RESUMO. Este artigo estuda o campo eletromagnético de um dipolo elétrico horizontal no interior de um modelo estratificado com anisotropia TIV, incluindo umavisualização da geometria das linhas de campo através do meio. O objetivoé apresentar a formulação detalhada do problema, para aqueles que têm interesse na modelagem de dados do método eletromagnético de fonte controlada marinho -mCSEM, mas encontram dificuldades em seguir as descrições geralmente muito resumidas, diversas vezes incompletas, na literatura técnica. Apresentamos uma formulação detalhada em termos do potencial vetorial, com uma solução semi-analítica que permite o cálculo dos campos com a fonte localizada em um oceano de espessura finita sobre uma terra estratificada com N camadas. Como aplicações, usamos a solução implementada para estudar a distribuição geométrica do campo elétrico gerado pelo dipolo fonte em meios estratificados anisotrópicos.Palavras-chave: mCSEM, anisotropia elétrica TIV, modelagem eletromagnética 1D.