瞬变电磁法（PPT 精品）.pptVIP

瞬变电磁法（TEM） 绪论 一、基本原理 利用不接地回线向地下发射脉冲式一次电磁场，用线圈观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，从而来解决有关地质问题的时间域电磁法（脉冲场源）。 思路： 观测断电后感应电磁场随时间、空间的变化。瞬变场的延迟时间特性与地下地质体的几何参数及电性参数有关。良导地质体的规模越大、导电性越好，瞬变场的强度就越大、衰减越慢、延迟时间就越长；反之则瞬变场的强度小、衰减快、延迟时间短。 感应电磁场强：反映导电性 断电时间：反映深度 二、方法特点 瞬变电磁法是时间域电磁法之一，随时域方法而出现，它是发展在后而发展很快的电法勘探分支方法。 将瞬变电磁信号用于地质勘探的设想，早在20世纪30年代就有人提出。最早的时域电磁法在西方称为Elrtna法，它基于L.W.Blna在1933年获得的发明专利，该法利用电磁脉冲激发供电偶极形成电磁场，用电偶极测量电场。 我国的瞬变电磁法研究起始于20世纪70年代初，较早开展这项工作的有原长春地质学院的朴化荣、曾孝箴、王延良等人，推出了均匀大地上空间域电磁响应，并将脉冲式航电仪用于地质填图和找矿。 1977年地矿部物化探勘查研究所的蒋邦远等将脉冲电磁法用于勘探良导体金属矿。1985年牛之琏将脉冲电磁法用于金属矿勘探，并取得了明显的效果。 随后中南工业大学、西安地质学院、北京矿产地质研究所、中国地质大学、中国有色金属工业总公司矿产地质研究院等单位进行研究。通过国内学者的二十多年的努力，取得了一些有价值的研究成果和大量的应用实例，在理论和方法技术方面推动了TEM在我国的应用和发展。 特点： １、断电后观测纯二次场，消除了频率域的装置耦合噪声，受地形起伏影响小。 ２、可采用不接地回线装置，适宜于在各种地理环境下工作，在沙漠、冻土带更显其独到特性; ３、可以采用同点装置(如重叠回线、中心回线等)进行观测，达到与探测目标的最佳耦合，取得的异常强，形态简单，分层能力强; ４、单脉冲激发就可以得到多信息的整条瞬变场衰减曲线，且对线圈点位、方位或接收距要求相对不严格，测地工作相对简单，工效高; ５、可以通过多次脉冲激发，进行多次叠加观测，并采用空间多次覆盖技术，提高信噪比和观测精度; ６、可以选择不同的时间窗口进行观测，有效地压制地质噪声，获得不同探测深度的信息; ７、利用该方法的测量系统，可实施地面、空中、地下、水上、井中或坑道电磁法探测; ８、不受高阻层的屏蔽影响，能穿透高阻层，对低阻层灵敏、分辨能力强，在低阻围岩区，由于是多道观测，早期道的地形影响较易分辨; ９、剖面测量与测深工作同时完成，提供了更多有用信息，减少了多解性。 　　由于上述诸多特点，且伴随仪器的数字化与智能化，近些年来，瞬变电磁法在国内外都得到了较快的发展，应用范围非常广泛，并获得了明显的应用效果。 问题： 1、对浅层的垂向分辨能力不强。因为采样时间不能提得很早，最早的采样时间几微秒，电阻率100，也难对20米深度分层； 2、同点装置边长越小，测的的视电阻率越小，与大地电阻率不符； 3、现只有一维水平层状大地模型的定量解释方法。 4、信噪比较低，更易受天然或人文干扰电磁信号的影响。 探地雷达（GPR）：地面～地下2m； 频率域（AMT）：地下1Km以下； 时间域（TEM）：地下20m～1Km。 第1章 瞬变电磁法的基本理论 1、瞬变电磁场的扩散特点 一次磁场是以两种途径传播： 第一种激发方式是，电磁波首先在空气中以光速很快传播到地表的每个点，然后有一部分电磁能量由地表传入地下，这是根据惠更斯原理，波前上每个点都视为一个新的球面波振源，故地表的每一个点都陆续成为波源，将部分电磁波传入地中，在远区，这种一次磁场可以认为是不均匀平面波，且沿铅直方向传播到地中。 第二种激发方式是，电磁能量直接从场源传播到地中，是在导电介质中感应电流似“烟圏”那样，随时间推移逐步扩散到地下深处。 第一种传播方式是瞬时建立的，由于大地的电抗作用，第二种场的建立比较迟缓。早期，两者在时间上是分开的，随着时间的推移，两种场相互叠加，随后达到极大值。在晚期，第一种激发方式的场在各处衰减殆尽，在地中第二种场占居主导地位，电磁场以“烟圏”形式逐步扩散到深处，在每一地层中的涡流都有产生和增加的过程以及达到最大后逐渐衰减的过程，并且随深度的增加出现极大值的时间逐渐向后推移。 远区（波区）、中区（过渡区）、近区 早期、中期、晚期 在TEM法的发展初期，rHn，远区场法； 后期，LHn,rHn ，近区场法； 都测瞬变电磁曲线，早期、中期、晚期。 场区的划定 远区----