長偏移距瞬變電磁法

長偏移距瞬變電磁法（long offset transient electromagnetic method）是一種收發(fā)距大于等于勘探深度的定源瞬變電磁法，主要用于進行深部電性分布的研究。其發(fā)射源為一長1～2千米的電偶極子，供電電流為幾十到幾百安[培]。觀測點偏離供電電極約5～20千米，分布在赤道方向的一個扇形范圍內(nèi)。測量裝置觀測垂直磁場的感應(yīng)電動勢和兩個相互垂直方向的電場。除典型的單站觀測方式外，為增加觀測的信息量和克服地表不均勻性的影響，可采用多站觀測方法。 2100433B

瞬變電磁法概述

根據(jù)瞬變電磁法對低阻體反應(yīng)敏感的特點，將其用于煤礦井下水文勘查還是近幾年的事情。瞬變電磁法是一種極具發(fā)展前景的方法，可查明含水地質(zhì)如巖溶洞穴與通道、煤礦采空區(qū)、深部不規(guī)則水體等。瞬變電磁法在提高探測深度和在高阻地區(qū)尋找低阻地質(zhì)體是最靈敏的方法，具有自動消除主要噪聲源，且無地形影響，同點組合觀測，與探測目標(biāo)有最佳耦合，異常響應(yīng)強，形態(tài)簡單，分辨能力強等優(yōu)點。

瞬變電磁法裝置及原理

瞬變電磁法的勘探原理是利用人工在發(fā)射線圈加以脈沖電流，產(chǎn)生一個瞬變的電磁場，該磁場垂直發(fā)射線圈向兩個方向傳播，通常是在地面布設(shè)發(fā)射線圈，依據(jù)半空間的傳播原理，把地面以上的忽略。當(dāng)磁場沿地表向深部傳播，當(dāng)遇到不同介質(zhì)時，產(chǎn)生渦流場或著遵照量子力學(xué)原理使活潑的堿金屬產(chǎn)生能級躍遷或使含有大量氫原子的液體的氫原子核沿磁場方向產(chǎn)生定向排列。

當(dāng)外加的瞬變磁場撤銷后，這些渦流場的釋放或者活潑的堿金屬要恢復(fù)原有的能級，釋放躍遷產(chǎn)生能量。以及含有大量氫原子的液體的氫原子核恢復(fù)原有的排列時，均以磁場的形式釋放所獲的能量。利用接收線圈測量接收到的感應(yīng)電動勢v2。該電動勢包含了地下介質(zhì)電性特征，通過種種解釋手段（一維反演，視電阻率等）得出地下巖層的結(jié)構(gòu)。由于采用線圈接收V2，故對空間的電磁場或其它人文電磁場敏感，也就是通常所說的干擾。為了減少此類干擾，采用盡量的發(fā)射大的電流，以獲取最大的激勵磁場，增加信噪比，壓制干擾。

接收裝置通常分為分離回線，中心回線和重疊回線3類，以重疊回線得到的信息最為完整，其它次之。

瞬變電磁法局限性及解決辦法

瞬變電磁法的工作效率高，但也不能取代其它電法勘探手段，當(dāng)遇到周邊有大的金屬結(jié)構(gòu)時地面或空間的金屬結(jié)構(gòu)時，所測到的數(shù)據(jù)不可使用，此時應(yīng)補充直流電法或其它物探方法（見金屬結(jié)構(gòu)物對測量的影響一文）。同時在地層表面遇到大量的低阻層礦化帶時（例如在陜西南部某地鉛鋅礦區(qū)，地層表面充滿石墨層）瞬變電磁法也不能可靠的測量，因此在選擇測量時要考慮地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

在測量過程中，要隨時記錄地表可見的巖石特征，裝置的傾角以及高程，以便在后續(xù)的解釋中，準確的劃分地層構(gòu)造.同時在一個工區(qū)工作之前，要做實驗，選擇合理的裝置以及供電電流，一經(jīng)確定，不能在測量中變更裝置和供電電流，否則對解釋造成影響。在進入工區(qū)前盡量尋找已知地層的基準點對儀器進行校準（類似于重力或磁法測量的基點校正和儀器一致性試驗）。以確保測量的準確性（以后將有專題論述）。

瞬變電磁法測量結(jié)果表達

瞬變電磁法的解釋，通常分為2種：定性解釋和定量解釋。定性解釋一般是觀察測線多道剖面，通過多道剖面可以定性的看出地層的分布情況（參見供5000A電流 EMPS-1電磁勘探儀一文中給出的地層多道剖面對比圖），同時應(yīng)排除晚期道的干擾假象.對雙峰異常要多加關(guān)注（參見瞬變電磁法尋找地下熱水實例和瞬變電磁法金屬礦探測實例）。

定量解釋：一維反演是解釋中最為準確的手段之一，但是要求輸入初始模型。對初始模型的求取，通常有以下幾種手段。1在礦區(qū)已有的地質(zhì)資料（電測井）或者區(qū)域地質(zhì)資料。2用直流電法在工區(qū)作一個電測深,以該測點的電測深電阻率作為初始模型。3也可用視電阻率和其它全域電阻率計算方法得出初始模型，但要保證其計算的結(jié)果的正確性。當(dāng)計算出地層電阻率后，要進行地形改正和傾角校正，用測量時記錄的高程和傾角改正（參見瞬變電磁法金屬礦探測實例）。最后做出地質(zhì)擬斷面圖。

當(dāng)進行井下或坑道測量時，要考慮全空間的響應(yīng)（和地面半空間有很大的區(qū)別），解釋方法需要用全空間的解釋算法，而不能簡單的利用地面半空間解釋方法。

其它方面：在工程勘探時，尋找地下空洞時，會有兩種情況，一是充水空洞呈現(xiàn)低阻特征，二是未充水，呈高阻特征。如有鋼筋水泥結(jié)構(gòu)支撐或回填塌陷后空洞的則情況比較復(fù)雜需要仔細判斷。同時要排除地下供水管暖氣管的影響。

中國地域遼闊，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不盡相同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)域性使得不同地區(qū)的成礦，成水條件的不一致。在解釋資料時，一定要參考所在區(qū)域的地質(zhì)資料和前人成果，以及其它方法的配合，特別是地質(zhì)方面的配合。切不可隨意套用其它地區(qū)的解釋經(jīng)驗，做出錯誤的判斷。2100433B

• 調(diào)制

• 頻率偏移調(diào)制

• 正交幅度調(diào)制

瞬變電磁法探測具有如下優(yōu)點

⑴由于施工效率高，純二次場觀測以及對低阻體敏感，使得它在當(dāng)前的煤田水文地質(zhì)勘探中成為首選方法；

⑵瞬變電磁法在高阻圍巖中尋找低阻地質(zhì)體是最靈敏的方法，且無地形影響；

⑶采用同點組合觀測，與探測目標(biāo)有最佳耦合，異常響應(yīng)強，形態(tài)簡單，分辨能力強；

⑷剖面測量和測深工作同時完成，提供更多有用信息。