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电磁法发展现状及应用前景 张继锋 Email: zjf0201@126.com Tel:长安大学地质工程与测绘学院 地球物理系 物探在地质勘察中的地位 什么是物探？ 物探仪器相当于医学中的“CT”，地球相当于“人体”，物探技术工作者相当于“医生”。 有理论，有依据，有推断，是一门很严密，很深奥的应用科学。 物探的作用有多大？(千里眼) 在深部探测计划中，“攻深探盲”中发挥巨大作用。 电磁法勘探基础是电磁场理论，而电磁场理论及应用在日常生活、医疗、军事等许多方面具有重要的应用。 电磁场与微波，电机，医学上的CT成像，电磁治疗仪，生物医学成像，电磁导弹，军事上的隐形战斗机及反隐形战斗机，雷达等。 在地球探测领域中，地质、物探、化探、遥感4大类方法皆可独立使用，而物探的地位越来越重要，电磁法勘探在六大类方法：震、电、重、磁、测井、放射性中占有独特而重要的地位。 地球科学：以地球为研究对象的科学。包括：地质学，地球物理学，地球化学，地理学，气象学，水文学，海洋学，土壤学和环境地学等学科。 10、深部探测专项开启地学新时代 深部探测技术与实验研究专项，集中了国内118个机构、1000多位科学家和技术专家联合攻关，取得了一系列重大发现，为下一步地壳探测工程的实施奠定了基础。该专项计划实现覆盖大陆的大地电磁探测阵列网，目前中国大陆电磁标准网已完成全国4°×4°（经度×纬度）控制格架，华北实验区1°×1°观测网格。 我国首台自主研发和生产的1万米超深科学钻探装备于12月20日在成都竣工出厂。这标志着国家深部探测技术与实验研究专项取得了又一个里程碑式的进展。 2011年十大科技新闻之一 建国以来，我国的地球物理科学在基础理论与技术方法的研究方面；在寻找地下水解决环境与工程地质问题方面多发挥了重要作用取得了显著成绩，可以说我国的大部分油田，80%以上的铁矿，都是主要依靠物探方法发现的。并为农业和工业多快好省的找到更多的水源地。随着科学技术的进步，地球物理方法将会在水资源、环境领域以及危机矿山的勘探等领域发挥更大的作用。 已如前述，上世纪末党中央发出了“西部大开发”的伟大号召，江泽民同志又在1997年提出了“再造山川秀美”西北地区的宏伟目标。最近中央又提出了解决三农问题和保证粮食安全的艰巨任务，这便为西北地区，也为地球物理方法的应用，迎得了难得的机遇。特别是在农业水土工程和再造山川秀美领域，更有着殷切的期盼。 电法与地震的主要差别 地震以弹性波动方程为基础，主要依据介质的波场性质，适合寻找大的构造及界面。 电法以麦克斯韦方程为基础，主要依据介质的电磁性质，根据电性的变化。在找矿方面有着特殊的优势，现在在海洋油气藏探测方面也发挥着很大的作用，可以直接指示油气藏。 电磁法相比于直流电法的优势 探测深度大 不受高阻层屏蔽。 方法种类多，适合于海洋、航空等特殊环境下的探测，大大提高效率。 成本低，速度快 解决问题能力强，应用领域广，能满足具备物性前提的各种勘查工作的需要。 电磁法的一些新的方向 航空电磁法 海洋电磁法 地空电磁系统 井中、坑道电磁法 TRIDEM固定翼三频航空电磁测量系统 IMPULSE直升机吊舱航空电磁测量系统 航空电磁测量系统 地面瞬变电磁测量系统 海洋电磁法系统 系统由发射机和接收机两大部分组成。  频率域电磁测深 天然电磁波 时间域电磁测深 早期信号反映浅部结构 晚期信号反映深部结构 电法发展目标 （１）．三维地电理论的研究 （２）．大信息量与网络采集系统 （３）．高精度、抗干扰、自动化仪器研制 （４）．电磁法为主导 （５）．实用专业软件的开发 （６）．研究新技术、新方法 电磁法勘探的应用 1、矿产资源勘探（各中有色金属） 2、找水、地热 3、油气资源勘探 4、工程领域的应用：采空区探测，桥基、路基和地基的探测，岩溶探测，管涌探测 5、地质填图，地质结构划分，深部构造探测 6、考古方面的应用 7、城市地裂缝、地下管线、管道的探测 地球物理电磁法中的正演与反演 1、一维正演 2、二维正演 3、2.5维正演 4、三维正演 所谓的正演即由地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）计算该地质体引起的场异常或效应的过程。 主要的数值模拟方法 1、有限差分方法 2、有限单元法 3、积分方程法 4、边界单元法 5、频谱分解方法 有限差分方法 有限差分（Ｆｉｎｉｔｅ－ｄｅｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ，ＦＤＭ） 是最为古老的数值计算方法之一，其被用于应用地球物理邻域始于２０ 世纪６０ 代，，特别进入９０ 年代，交错式样网格被广泛用于地电磁场的分