瞬变电磁法原理简介

（一）瞬变电磁法的概念

瞬变电磁法（Transient Electromagnetics Method，TEM）是以地壳中岩（矿）石zhi的导电性与dao导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研究该场的空间与时间分布规律，来寻找地下矿产资源或解决其他地质问题的一支时间域电磁法（图6－3－1）。因野外多用不接地回线作为激励场源，本书仅讨论不接地回线源的这种方法及其相关技术。

（二）时间域的电磁法与频率域电磁法的区别

理论上讲，电磁测深既可以在频率域、也可以在时间域实现，两种域包含完全等价的信息。然而频率域是在一系列离散的频率上工作，时间域的一个脉冲往往包含了极其丰富的频率成分，因此两者之间仍存在一些细微的差别。

瞬变电磁法图解

1）工作方法不同。频率域电磁法：在一系列离散的频率上工作，每次观测一种频率，故观测时间长。时间域电磁法：通过发送一系列离散的电脉冲工作，电磁场有一个建立和恢复的过程（图6－3－2），频率成分极其丰富，观测时间短。

2）物理基础不同。频率域电磁法：不同频率的电磁波穿透深度不同。频率高穿透深度小，反映浅部的地电信息。频率低穿透深度大，可以反映深部的地电特征。时间域电磁法：不同时间反映不同的深度。感应时间越长，电流穿透越深，因此越能反映地下深处的信息（图6－3－2），是一种感应测探。

3）可通过傅立叶变换与反变换将两者联系起来。

（三）瞬变电磁法的常用工作设置

1.中心回线

大回线Tx发射，小回线Rx接收，且中心点重合的装置。特点：异常特征最简单，横向分辨率高，受一次场影响较大，适用于测深勘探，由浅到深都有反映。

中心回线装置示意图

2.重叠回线

发射回线Tx与接收回线Rx，重叠在一起的装置。特点：异常特征较简单，横向分辨率低，受一次场影响最大，适用于中深部勘探。

重叠会先装置示意图

3.偶极装置

发射回线Tx与接收回线Rx，相距一定的距离。特点：异常特征复杂，横向分辨率高，受一次场影响最小，适用于浅中部勘探。

奇偶装置示意图

4.大定源回线

发射回线Tx不动，接收回线Rx在一定范围内移动的装置。特点：异常特征复杂，横向分辨率低，受一次场影响复杂，适用于深部勘探。

（四）瞬变电磁法的特点

1）断电后观测纯二次场，不受一次场干扰，发现异常能力强；

2）不受高阻层屏蔽，能克服低阻覆盖层的影响，穿透能力强，探测深度大，一般几百米，最深可达1km以上；

3）受地形影响小。在高阻围岩地区不会产生地形起伏影响的假异常；在低阻围岩地区，由于是多道观测，早期道的地形起伏影响也较易分辨；

4）对低阻层的分辨率高，能清晰、直观地显示探测目标埋藏的相对位置；

5）工作装置形式灵活多样，剖面测量和测深工作同时完成，工作效率高，信息量大，可以减少多解性；

6）仪器轻便、功率大，供电困难的地区能正常工作。

（五）瞬变电磁法的主要应用范围

1）地下水和地热资源的调查；

2）寻找低阻矿体：铅锌矿、硫化物矿、金矿；

3）寻找溶洞、煤田采空区；

4）高阻覆盖地区（如碳酸盐岩、火成岩和冻土覆盖地区）的油气田的普查和勘探；

5）隧道超前探测。

（六）瞬变电磁法的设备

主要为瞬变电磁仪。