瞬变电磁法资料处理和解释
V8瞬变电磁法的资料处理和解释研究
构造填 图、 油气 田、 煤田、 地 下水、 地热 以及冻 土带 和海 洋地质等 方 面的研 究， 特 别 是 在 煤 矿 行 业 中应 用 相 对 较 多 ， 但 完成 的 工 作 大 多 主要 只 局 限 于 野 外 数 据 采 集 和 初 步 处 理 ， 由 于物 探 的 多解 性 ， 进 一 步 的 数 据 处 理 和 解 释 便 成 为 核 心 问 题 。 以 瞬 变 电 磁
１ 基 本 原 理
瞬变 电磁法 （ 简称 Ｔ Ｅ Ｍ） 通 过 在 不 接 地 回 线 中 或 接 地 电 极 间 供 以方 波 电 流 ． 向 地 下 间 歇 性 地 发 送 一 次 电磁 场 ． 在 一
次电磁场 发射 间歇 ． 用 接收 线圈观测 由地下 良导地 质体感 应
产 生的二 次涡旋 电磁场 ． 通 过 研 究 二 次 涡 旋 电 磁 场 的 时 空 分 布 特征 ， 来解决 诸如 寻找地下 矿产 、 探测地 质构 造 、 划 分 地 下
瞬 变 电 磁 法 的 测 网 布 置 应 根 据 工 作 任 务 和 测 区 的 地 质
矿产及 以往物化 探工作程 度合理确定 ．并考 虑其它 因素 ． 如 探测 目标 物 的规模 、 埋 深及 与 围岩 的 电性差异 。 应保 证所 得
到 的异 常 完 整 性 及 周 围有 一 定 范 围 的 正 常 背 景 场 测 网 的 选
富水 区等地 质问题 由于 电磁场在 空气 中传 播 的速 度 比在 导
电介 质 中 传 播 的 速 度 大 得 多 ． 当一 次 电 流 断 开 时 ． 一 次 磁 场
数 据进行分析 处理 ． 据此解 释地 下矿体及 相关物理参 数 。
的剧 烈变化 首先传 播到发 射 回线 周围地 表各点 。 因而 ， 最 初
瞬变电磁法原理介绍
瞬变电磁法原理介绍瞬变电磁法俗称TEM （Time domain electromagnetic methods ）法，属时间域电磁感应方法。
其探测原理是：在地面布设一回线，并给发送回线上供一个电流脉冲方波,在方波后沿下降的瞬间，产生一个向地下传播的一次磁场，在一次磁场的激励下，地质体将产生涡流，其大小取决于地质体的导电程度，在一次场消失后，该涡流不会立即消失，它将有一个过渡(衰减)过程。
该过渡过程又产生一个衰减的二次磁场向地表传播，由地面的接收回线接收二次磁场，该二次磁场的变化将反映地下地质体的电性分布情况。
如按不同的延迟时间测量二次感生电动势V(t)，就得到了二次磁场随时间衰减的特性曲线。
如果地下没有良导体存在时，将观测到快速衰减的过渡过程；当存在良导体时，由于电源切断的一瞬间，在导体内部将产生涡流以维持一次场的切断，所观测到的过渡过程衰变速度将变慢，从而发现地下导体的存在。
瞬变电磁法特图3-1 瞬变电磁法原理示意图(1)对高阻层的穿透能力强，在高阻屏蔽地区用较小的回线可达到较大的探测深度，同时对低阻层有较高的分辨能力，利于在高阻围岩地区开展水文电法工作。
(2)瞬变电磁法一次磁场和被测磁场在时间上是分开的，所以，分辨率较高，并且可以在近区观测。
(3)方法本身受地形影响小。
使用回线源实现了装置的对称性,z x t＞0Tx t=t 12t=t t=t 3可以减少断面的不均匀性和地层倾斜的影响。
工作中根据实际情况采用了大回线源装置，用探头接收。
大回线装置的Tx采用边长较大的矩形回线，Rx采用小型线圈(或探头)沿垂直于Tx长边的测线逐点观测磁场分量dB/dt值。
地下感应涡流向下、向外扩散的速度与大地导电率有关，导电性越好，扩散速度越慢，这意味着在导电性较好的大地上，能在更长的延时后观测到大地瞬变电磁场。
从“烟圈效应”的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变地磁场主要是由深部的感应电流产生的，反映深部的电性分布。
瞬变电磁法 解释
瞬变电磁法解释
什么是瞬变电磁法？
瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，用于探查地下的电性和磁性特征。
它利用瞬变电磁场在地下介质中传播的特性来获取地下结构的信息。
这种方法通常通过发送短脉冲电流来产生瞬变电磁场，并测量感应的电磁响应。
通过分析接收到的信号，可以推断地下介质的电导率、磁导率和形态等特征。
瞬变电磁法在石油勘探、地质灾害预测和地下水资源评估等领域具有重要应用价值。
瞬变电磁法的原理
在瞬变电磁法中，发送器通过电流脉冲产生瞬变磁场。
这个瞬变磁场会在地下介质中感应出涡流，产生感应电场和磁场。
接收器会测量感应电场和磁场的变化，并将这些信号转化为数字数据。
这些数据可以用来分析地下介质的电磁性质。
不同类型的地下介质对瞬变电磁场的响应不同，因此可以通过分析信号来识别地下结构的特征。
瞬变电磁法的应用
瞬变电磁法在以下领域具有广泛的应用：
•石油和矿产资源勘探
•地下水资源评估
•地质灾害预测（例如地震和滑坡）
•环境地质研究。
瞬变电磁法报告
瞬变电磁法报告引言瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM）是一种非侵入性地下物探方法，广泛应用于矿产勘探、地质调查和水资源评价等领域。
该方法通过测量地下介质对电磁场的响应，可以获取地下的电阻率和电导率等信息，从而推测地下的地质结构和水文特征。
本报告将介绍瞬变电磁法的原理、仪器设备、数据处理方法以及其在勘探领域的应用情况。
原理瞬变电磁法是基于法拉第电磁感应定律和电磁场传播理论的。
其核心原理是在地下埋设主发射线圈和用于接收电磁信号的线圈，通过给主发射线圈施加瞬变电流，产生瞬变电磁场。
这个瞬变电磁场会感应地下的电流，进而产生感应电磁场，其中电磁场的传播过程会导致接收线圈中电磁信号的变化。
通过测量接收线圈中的电磁信号变化情况，可以推测地下介质的电阻率和电导率等物理参数。
仪器设备瞬变电磁法的仪器设备主要包括发射线圈和接收线圈两部分。
发射线圈通常由一对同心圆线圈组成，中间隔离一段距离，并通过一个高电压电流源施加瞬变电流。
接收线圈通常也是一对同心圆线圈，与发射线圈对应放置。
为了减少噪音干扰，接收线圈一般会使用差分模式进行测量。
此外，为了提高测量精度，仪器还包括数据采集设备、控制器和电缆等。
数据处理方法瞬变电磁法的数据处理主要分为两个步骤：预处理和解释处理。
预处理主要包括数据校正和数据滤波。
校正过程主要是对接收线圈信号进行校正，去除仪器和噪音引起的偏移。
滤波过程主要是对数据进行滤波处理，去除高频噪音和低频漂移等。
解释处理是根据已校正并滤波的数据，利用数学模型和反演算法对地下电阻率进行推测。
常用的解释处理方法包括二维反演、三维反演和测深等。
应用情况瞬变电磁法在矿产勘探、地质调查和水资源评价等领域有广泛的应用。
在矿产勘探中，可以利用瞬变电磁法探测地下的矿床和矿体分布情况，帮助寻找矿产资源。
在地质调查中，可以利用瞬变电磁法推测地下构造和地质体分布，辅助地质勘探和地质灾害预测。
瞬变电磁法名词解释
瞬变电磁法名词解释瞬变电磁法，这可是地球物理勘探领域中相当厉害的一种方法呢。
瞬变电磁法，简单来说，就是利用不接地回线或者接地线源向地下发射一次脉冲磁场，然后在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或者接地电极观测二次涡流场的方法。
这种方法的原理呀，是基于电磁感应原理的。
就好比你拿一块磁铁在一个金属物体旁边晃悠，金属物体里就会产生感应电流一样。
在地球内部，地下的地质体有着不同的导电性等电学性质。
当我们发射的一次脉冲磁场作用到地下时，那些导电性不同的地质体就会产生不同强度和特征的二次涡流场。
从仪器设备方面看，瞬变电磁法的仪器主要包括发射机和接收机两大部分。
发射机负责产生强大的一次脉冲电流，这电流通过发射线圈就会产生一次脉冲磁场。
这个磁场得足够强，才能深入到地下一定深度，去探测我们感兴趣的地质体。
接收机呢，则要非常灵敏，它要能精确地捕捉到二次涡流场的微弱信号。
这就像在嘈杂的环境里，要听到很微弱的声音一样不容易。
在实际应用中，瞬变电磁法有着广泛的用途。
比如说在寻找地下水方面，它就大显身手。
地下水存在的地层往往有着独特的电学性质，通过瞬变电磁法，我们可以圈定出可能存在地下水的区域。
在金属矿勘探中，它也是一把好手。
金属矿石的导电性和周围岩石往往不同，利用瞬变电磁法能够探测到那些可能富含金属矿的异常区域。
像在一些山区找铜矿或者铁矿，瞬变电磁法能给勘探人员提供非常有价值的线索。
不过呢，瞬变电磁法也有它的局限性。
它容易受到一些干扰因素的影响。
比如说地表的人文设施，像高压线、大型金属建筑物等，这些东西产生的电磁场会干扰瞬变电磁法的测量结果。
而且，瞬变电磁法的探测深度和分辨率之间存在一定的矛盾关系。
想要探测得深，可能分辨率就会有所下降；想要提高分辨率，探测深度可能就会受到限制。
在数据处理方面，瞬变电磁法得到的数据可不像我们想象的那么容易解读。
需要经过一系列复杂的处理流程，包括去除噪声、校正等操作。
就像厨师做菜，从菜市场买回来的菜得经过洗、切、炒等多道工序才能变成美味佳肴一样，瞬变电磁法的数据也得经过精心处理才能变成对地质解释有用的信息。
瞬变电磁法介绍
• 全时域视电阻率
e
a5
3ST SR
V中心 I
l
1(0)53(STSR t 20
I V
2
)3
从均匀大地的严格表
达式，计算适合于全
部时间段的视电阻率
视电阻率的算例（1）
106
• 地大算法适用于多种方
全区视电阻率 波类型和有较大断电后
正反向间歇方波观测压制干扰算法
3
1 无干扰响应
2 稳定干扰
2
Normalized inductive EMF (uV/A)
1
0
-1
-2
0
20
40
60
80
S am p lin g T im e (m s)
Normalized inductive EMF (uV/A)
正反向间歇方波观测压制干扰
3
2
1
3
1
2
2
Normalized inductive EMF (uV/A)
1
0
-1
-2 0
20
40
60
80
S a m p lin g T im e (m s )
正反向间歇方波观测压制干扰分析（偶数倍周期）
3
1
2
2
3
Normalized inductive EMF (uV/A)
1
0
-1
-2 0
20
40
60
正反向间歇方波观测压制干扰分析（奇数倍周期）
3
2
V(t)V(t)V(t)
2
1
Normalized inductive EMF (uV/A)
瞬变电磁法
山西平鲁某煤矿CSAMT及TEM反演结果对比
六. 其他
新型TEM探头
国产新 TEM-7K 探头特性曲线
ZONGETEM/3探头特性曲线
TEM-7K,TEM/3和空心线圈野外实测曲线对比
50
100
150
NanoTEM的算术等间隔实测数据曲线-a
NanoTEM的算术等间隔实测数据线-b
TEM算术等间隔实测数据曲线
算术等间隔实测数据曲线局部放大-a
算术等间隔实测数据曲线局部放大-b
算术等间隔实测数据曲线局部放大-c
算术等间隔实测数据曲线局部放大-d
各种TEM装置
五. 电偶源瞬变电磁法
b.几个相邻回线的观测结果．
5. 小心矿外异常的干扰
三．起码目前还不宜采用ＴＥＭ法的地区
a. 工业电网密集分布区； b. 有大量高层建筑区； c. 正在进行地下采矿的地面； d. 交通繁忙的道路旁； e. 地下金属管线分布区； f. 不满足半空间条件地区； g. 高阻区找无填充物的空洞等．
四．使用ＴＥＭ法时需要注意的几个问题
a.不同Tx和Rx延迟设定结果对比
b.不同Tx和Rx延迟设定结果对比
c.不同Tx和Rx延迟设定结果对比
２．合理的选择发射电流：一般情况下，电 流越大越好，但不要信号饱和和超出仪器的 最大观测值。有时，电流太大导致铁淦氧棒 磁化导致二次场衰变缓慢。
３．Tx＜ ２０m× ２０m，时，不宜使用有 铁淦氧磁心的探头，最好改用空心线圈。
瞬变电磁法的应用
瞬变电磁法
瞬变电磁法（Time Domain Electromagnetic Method)简 称TDEM或TEM。瞬变电磁法是以不接地回线源通或接地电 偶源以脉冲电流激励大地后,观测地下感生的二次电流场的一 种探测方法。它可以在一次脉冲电流间断时（50%占空比） 测量它的一系列二次感生电流随时间变化的值，也可以在电 流方波反向时（100%占空比）测量它的一系列二次感生电流 随时间变化值。由于二次场从产生到结束的时间短暂的,又是 不断地衰变的，这就是“瞬变”一词的由来。早期，俄罗斯 称“过渡过程”法，西方早期叫脉冲电磁法（PEM）或电磁 脉冲法（EMP），在原苏联过渡过程法与建场法混称。
瞬变电磁法
瞬变电磁法电磁学是研究电磁场产生、传播和作用的科学，电磁法的主要应用是地球物理勘探，即以电磁场的变化作为地球内部物质构造的判别与研究。
其中最重要的一种电磁方法就是瞬变电磁法。
瞬变电磁法是电磁勘探方法中最为重要的一种。
它是在短时间（几秒钟内）内电磁场的反复的改变，然后改变的电磁场引发地下不同的磁质体，从而表现出不同的响应特性，从而探测到地下结构及其物质构成。
瞬变电磁方法主要分为发射法和接收法，其中首先通过发射电磁场，形成瞬变磁场，再利用接收系统接收被感应磁场及其噪声信号，并再经过相关处理，进而获得物理参数信息。
瞬变电磁法有着极为丰富的信息，它可以获得地下物质的深度构造、属性等，还能探测隐藏的金属物质、水体分布等信息，因此，瞬变电磁法在地球物理勘探和评价方面有着十分重要的作用。
瞬变电磁勘探得到的主要成果是物质构造深度图、磁性参数图等，其中物质构造深度图可以用于描述地下物质构造的深度分布，它是用灰度值表示深度，磁性参数图可以用于反映地下物质的属性，它使用颜色表示不同的参数值，显示属性分布情况，这两种图像可以为解译地质构造、勘探和评价提供重要的基础。
瞬变电磁法的应用范围广泛，主要应用在金属和非金属矿产勘探，地质灾害预测，地下水探测，工程地质调查，水文地质等领域。
它可以准确地反映地下物质的属性，有效地探测地下结构，因此，它在各领域都得到了广泛的应用。
瞬变电磁法在勘探和评价中有着重要的作用，但它也有一些不足之处。
首先，瞬变电磁法只能提供局部的勘探，无法提供全局的勘探信息；其次，磁性参数的测量精度相对较低，它是一种非开放的技术，且具有较强的环境干扰；最后，探测结果受到各种磁场的影响，大气磁场的变化会影响测量结果的准确性，因而会影响勘探的准确性。
瞬变电磁法是一项重要的地球物理手段，它已经应用广泛，但相关技术也有待改进。
未来，应加强以瞬变电磁法为主体，结合其他手段，如超声波法、岩石物理法等，实现对地球物理领域的更加精确的勘探和评价，进一步推动地质物理领域的发展。