周逢道 林 君 刘长胜 孙彩堂

（吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室，吉林 长春 130026）

海洋可控源电磁探测的基本原理

海洋可控源电磁探测利用海水中电场或磁场与海底电导率之间的关系来获取海底介质信息，从而研究海底内部组成和构造，如测量海底电导率、勘察海底工程环境、探查海底油气等。其基本原理是，在海底表面发射电磁场，电磁场在海水和海底介质中传播，并感生二次场，二次场的大小与介质的电导率密切相关。因此，初始电磁场（一次场）和二次场叠加成的总场包含了海底介质的电导率信息。通过测量海底表面某一点的总场，便可获得海底介质的电导率信息。总场与介质电导率的具体关系由海洋地电模型和发射接收装置类型决定。通过相应数学模型，可以由测量的总场反演出海底介质的电导率。

时间域电磁法用于海底探测时，水平发射线圈位于海底上方，加载有阶跃关断的电流，电流波形如图1所示。

当线圈中通有电流时，线圈周围存在稳恒的磁场。当电流突然关断后，线圈产生的磁场（一次磁场）消失，此时周围介质感应出涡流，涡流产生的二次磁场阻止一次磁场的消失。涡流的大小与介质的电导率有关，因而二次磁场也与介质的电导率有关。一般情况下，介质电导率越高，产生的二次磁场越大，介质电导率越低，产生的二次磁场越小。电流关断后，随着时间的推移，涡流向外和深处传播，不同延时的二次磁场反映不同深度的介质信息。……