张 莹 莹

(新疆大学 地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047)

0 引言

瞬变电磁法(transient electromagnetics, TEM)是一种时间域电磁探测方法，相比其他电磁方法，具有施工简单、与地震方法在数据处理上有相似之处和对下伏构造信号耦合强的优点。自18世纪30年代由苏联科学家提出瞬变电磁法概念后，该法在地壳结构调查、地热调查、金属矿产勘查、石油、煤炭等非金属勘查、地质灾害调查、地下水调查、采空区探测、隧道超前地质预报等领域得到广泛应用[1-2]。

根据装置形式不同，TEM方法可分为磁性源TEM和电性源TEM。磁性源装置属于感应源，它与目标层有最佳耦合，受旁侧及层位倾斜的影响小，但场的能量在地层中衰减较快，因此探测深度有限且当边长较大或地形条件复杂时发射源布设工作量大，导致工作效率低；此外，磁性源仅有水平电场分量，易于在低阻层中激发感应电流，因此适用于解决良导目标体的探测问题，但由于场本身的结构特性，磁性源装置的分层效果不够理想[1,3-4]。电性源装置不仅可以使用大功率电源提高勘探深度，且根据互换原理，电性源装置观测信号的衰减速度比回线源慢，信号电平相对较大，对保证晚期信号的观测质量有好处，适用于深部构造探测；另一方面，在地形条件复杂地区发射源布设可选范围大、更灵活、更方便，可以在场源两侧进行多点的面积性测量，因此野外勘探效率更高。此外，电性源同时具有水平和垂直电场分量，水平电场分量有利于低阻体探测，垂直电场分量在地层电性界面感应的电荷有利于高阻体探测，因此电性源对良导和高阻目标体都有较好的分辨能力。……