对瞬变电磁测深几个问题的思考(二)——小回线瞬变场法探测分析与实践
第45卷 第3期
煤田地质与勘探 Vol. 45 No.3 2017年6月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Jun . 2017
收稿日期: 2016-06-06
基金项目: 国家自然科学基金项目(41374150) Foundation item ：National Natural Science Foundation of China(41374150)
第一作者简介: 陈明生(1940—)，男，山东单县人，研究员，博士生导师，从事电磁法勘探研究. E-mail ：chenms40@https://www.360docs.net/doc/9e272423.html,
引用格式: 陈明生，石显新，解海军. 对瞬变电磁测深几个问题的思考(二)——小回线瞬变场法探测分析与实践[J]. 煤田地质与勘探，2017，45(3)：125–130.
CHEN Mingsheng ，SHI Xianxin ，XIE Haijun. Analysis and practice of detection of small loop transient field[J]. Coal Geology & Exploration ，2017，45(3)：125-130. 文章编号: 1001-1986(2017)03-0125-06
对瞬变电磁测深几个问题的思考(二)
——小回线瞬变场法探测分析与实践
陈明生1，石显新1，解海军2
(1. 中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077；
2. 西安科技大学地质与环境学院，陕西 西安 710054)
摘要: 阐述了小回线瞬变场法探测的几个问题：在地电断面一定的情况下，瞬变电磁(TEM)场的理论扩散深度仅取决于时间；模拟不同大小回线发射电流相同时，其激励的地下电场峰值到达某一深度的时间相同，只是强度不同；经过推导与计算，显示小回线中心的感生电动势比预想的大，按大回线公式计算小回线观测结果的转换视电阻率会大大缩小；列举了几个小回线TEM 法实际探测结果。从理论与实际结合上展示小中心回线TEM 法的探测能力。
关 键 词：瞬变电磁场；扩散深度；小回线；感生电动势；探测结果
中图分类号：P631 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2017.03.023
Analysis and practice of detection of small loop transient field
CHEN Mingsheng 1, SHI Xianxin 1, XIE Haijun 2
(1. Xi ’an Research Institute , China Coal Technology and Engineering Group Corp ., Xi ’an 710077, China ;
2. Institute of Geology and Environment , Xi ’an University of Science and Technology , Xi ’an 710054, China )
Abstract: The paper deals with some problems of detection of small loop transient field: under certain geoelectric section, theoretic diffusion depth of transient electromagnetic(TEM) field depends only on time; meanwhile the same emission cur-rent of different size of loops is simulated, the peak of the excited underground electric field arrives at certain depth at the same time, but with different intensity; deduction and calculation showed that the induced emf of the loop center was bigger than the preconceived one, the conversed apparent resistivity of small loop observations will be greatly reduced when calcu-lated with the formula for big loop. The results of several actual detection with small loop TEM method were presented. The authors try to show detection capability of the small central loop method from the combination of theory and practice.
Keywords: transient electromagnetic field; diffusion depth; small loop; induced electromotive force; detection results 现就小回线圈磁偶源瞬变电磁法可以探测大
深度问题进行论述。这里说的大深度是较传统意义
上，即探测深度与线圈的大小有一定比例，譬如探
测深度100 m ，方形线框的边长至少50 m 。这种认
识并不错，而是需要指明前提条件：保证激发源的
磁偶极矩，以便取得一定深度二次场的有效信号。
如果从发射源和接收线圈(探头)两方面做文章就可
突破原有观念，实现小回线圈探测大深度的目的，
将TEM 法用到复杂地区和井巷工程。
关于共中心小回线装置TEM 法可探测更大深
度的论据，已在有关会议论述过[1-3]。本文力求从理论与实际的结合上进一步加以阐述，以期将此问题探讨的更清楚些。我们知道，TEM 法属于时间域电磁法，它将自然界普遍遵循的因果关系直接地表现了出来，其探测深度主要取决于二次场衰减时[4]，关于电磁法探测深度的论文指出：刚探测到深部不均匀体的电磁(EM)响应的时间或频率，取决于该不均匀体的埋深；上部断面的平均电阻率；与源的形式、接收方式以及两者之间距离的关系相对较小。这是问题的本质。
万方数据