1、接 收 機(jī) 目 錄一、儀器的主要性能指標(biāo)1二、面板介紹1三、操作窗口功能鍵及參數(shù)說(shuō)明23-1簡(jiǎn)易操作過(guò)程23-2具體操作步驟2四、注意事項(xiàng)6五、常見(jiàn)故障及簡(jiǎn)單處理6六、野外工作方法的技術(shù)概要66-1普查觀測(cè)66-2詳查觀測(cè)76-3布線的原則76-4干擾電平的觀測(cè)76-5疊加次數(shù)和觀測(cè)時(shí)間及背景場(chǎng)的選擇7七、回線組合裝置的類型87-1主要回線組合裝置類型87-2主要回線組合裝置的剖面曲線特征9八、回線組合裝置的選擇118-1電磁噪聲和目的物的參數(shù)118-2地質(zhì)噪聲和回線的邊長(zhǎng)118-3超順磁效應(yīng)和負(fù)響應(yīng)12九、簡(jiǎn)述資料解釋及數(shù)據(jù)處理軟件13十、野外工作實(shí)例14ATEM-II型瞬變電磁法接收機(jī)使

2、用 說(shuō) 明 書一、 主要性能指標(biāo)外形尺寸： 36cm*21cm*23cm重 量： 7kg（不含電池）采樣頻率： 最快為5us，可選動(dòng)態(tài)范圍： 156dB疊加次數(shù)： 1-9999任選帶 寬： 直流到30kHz同步方式： GPS同步、導(dǎo)線同步同步精度： 優(yōu)于500納秒二、面板介紹指示燈接收機(jī)面板如下圖所示:(1)320*240 VGA液晶顯示器；(2)5*4鍵盤；(3)欠壓指示二極管：顯示當(dāng)前內(nèi)部電池是否欠壓；(4)電源開(kāi)關(guān)：即總電源開(kāi)關(guān)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，則接收機(jī)開(kāi)始工作；(5)外同步開(kāi)關(guān)：用于選擇GPS同步或者導(dǎo)線同步，開(kāi)關(guān)打開(kāi)為導(dǎo)線同步，否則為GPS同步；選擇GPS同步時(shí)，必須打開(kāi)GPS電源開(kāi)關(guān)。(

3、6)GPS天線：當(dāng)用GPS同步時(shí)，需要外接的GPS天線插孔；(7)串口：傳輸數(shù)據(jù)。所有野外工作結(jié)束后，需要將野外的數(shù)據(jù)上傳進(jìn)行處理。(8)輸入：為外部輸入信號(hào)的插孔；(9)外同步：采用導(dǎo)線同步時(shí)，同步信號(hào)的輸入插孔；(10)充電：對(duì)電池進(jìn)行充電的插孔；三、操作窗口、功能鍵及參數(shù)說(shuō)明3-1簡(jiǎn)易操作過(guò)程：在主界面菜單下按F1：設(shè)置初始化參數(shù)按F3GPS同步，時(shí)間設(shè)置F2采集F4繪圖F5退出(采用線同步時(shí)，F(xiàn)3GPS這步，可以省略)。開(kāi)機(jī)后待一會(huì)，屏幕出現(xiàn)選擇菜單：1.START TEM 2.START COMMUNICATION一、菜單START TEM 直接按“確定”鍵，則進(jìn)行接收機(jī)工作菜單。如

4、下圖所示，為TEM接收機(jī)的主界面。 按照按鈕提示，可進(jìn)入下一級(jí)子菜單。l F1：設(shè)參在主界面時(shí)，按“F1”鍵，進(jìn)入設(shè)置參數(shù)菜單，如圖所示。該菜單為初始化參數(shù)設(shè)置，各項(xiàng)涵義如下：(1)點(diǎn)數(shù)：即在一個(gè)測(cè)點(diǎn)要采集多少個(gè)點(diǎn)，通常我們?nèi)?004000個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)是與發(fā)射的周期、采樣率有關(guān)的。（2）周期數(shù)：即疊加次數(shù)，可取19999次任意。(3)增益：在此可不輸入。(4)采樣率：?jiǎn)挝粸镵Hz，如輸入為100，也就是采集率為10us。(5)邊長(zhǎng)：即發(fā)射的線圈邊長(zhǎng)，必須設(shè)為1米，在數(shù)據(jù)軟件處理中，需要進(jìn)行歸一處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作中的邊長(zhǎng)大小，單位為米。(6)工作方式：有1、2、3三種選擇，具體選擇多少，要根據(jù)

5、發(fā)射機(jī)的設(shè)置而定，通常取1。(7)前段：為了提高輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，在前放級(jí)又增加了分段放大，即第一段放大倍數(shù)為1，第二段放大倍數(shù)為10。例如我們采集900個(gè)點(diǎn)，前段設(shè)置為100，即為前100個(gè)點(diǎn)放大1倍，后800個(gè)點(diǎn)放大10倍；若不想分段放大，則前段設(shè)置的點(diǎn)數(shù)可與采集點(diǎn)數(shù)相同，則所有的點(diǎn)都為1倍。(8)線號(hào)：實(shí)際野外測(cè)量中，為了標(biāo)明測(cè)量數(shù)據(jù)所在的點(diǎn)號(hào)和線號(hào)，通常在采集過(guò)程中，實(shí)際輸入測(cè)量的線號(hào)及點(diǎn)號(hào)，例如我們輸入2，則采集結(jié)束后形成的數(shù)據(jù)文件名為：X2d1、X2d2、X2d3等數(shù)據(jù)文件。參數(shù)設(shè)置這項(xiàng)采單中又包括了三個(gè)按鈕：(1)F1：保存即對(duì)本次輸入的結(jié)果按“確定”鍵后，按“F1”保存。(2

6、)F2：取消若輸入錯(cuò)誤參數(shù)，可按“F2”，取消該項(xiàng)設(shè)置，重新輸入?yún)?shù)值，并按“確定”鍵。(3)F3：退出按“F3”鍵，退出參數(shù)設(shè)置菜單，回到主界面。l F2：采集 主要設(shè)置起始采樣點(diǎn)號(hào)和電流值(1)點(diǎn)號(hào)在前面已有聲明，每次進(jìn)行采集時(shí)，都要進(jìn)入采集菜單，因此，為了方便，點(diǎn)號(hào)每次自動(dòng)增1，如有變動(dòng)，可重新輸入后，按“確定”鍵。(2)電流單位為mA，也是用于數(shù)據(jù)文件歸一的參數(shù)，圖中輸入的為1000mA，即為1A，這里必須設(shè)為1A，在數(shù)據(jù)軟件處理中，需要進(jìn)行歸一處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作中的電流值大小，單位為安培。同樣的，每次輸入新值后，都要按“確定”鍵。“F2”鍵的作用同參數(shù)設(shè)置菜單中的“F2”鍵。(3

7、)設(shè)置結(jié)束后，按“F1”鍵，即開(kāi)始采集，采集過(guò)程中有狀態(tài)提示：“正在采集”，采集結(jié)束后，提示：“采集結(jié)束”，并自動(dòng)繪制該點(diǎn)測(cè)得的單對(duì)數(shù)衰減曲線。如下圖： 按“F1”、“F2”可對(duì)繪制的曲線進(jìn)行放大和縮小。按“F3”退回到主界面。l F3：GPS(采用外同步，即導(dǎo)線同步時(shí)，此項(xiàng)操作省略只將開(kāi)關(guān)指向外同步)。進(jìn)入該界面，即顯示當(dāng)前GPS時(shí)間，及是否同步，如果GPS已跟蹤上衛(wèi)星，此時(shí)，可進(jìn)行GPS同步設(shè)置，同步設(shè)置完成后，GPS到達(dá)預(yù)置的指定同步時(shí)間，則同步狀態(tài)顯示：“GPS已同步”，可進(jìn)行采集工作了，否則顯示“GPS沒(méi)有同步”。可按“F2”返回主界面。若沒(méi)有同步，則同步狀態(tài)顯示：“GPS沒(méi)有同步”

8、，此時(shí)，按“F1”進(jìn)行同步設(shè)置，如下圖。起始同步時(shí)間及結(jié)束同步時(shí)間為需要設(shè)置的GPS同步的起始與結(jié)束時(shí)間。工作頻率有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9可選，此項(xiàng)設(shè)置要與發(fā)射機(jī)相同。所有設(shè)置完成后，按“F1”進(jìn)行保存。l F4：繪圖在主界面按“F5”，則繪制剛測(cè)得的一條曲線的深度-視電阻率曲線圖。X軸表示深度，Y軸表示視電阻率。同樣按“F1”、“F2”可進(jìn)行放大和縮小，按“F3”回到主菜單。l F5：退出二、菜單START COMMUNICATION按“2”，再按“確定”，可進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳操作，此時(shí)可不管接收機(jī)，用于串行傳輸數(shù)據(jù)的另外一臺(tái)主機(jī)把接收機(jī)當(dāng)成一個(gè)子機(jī)，該主機(jī)上需裝入interlnk

9、.exe文件，就可上傳數(shù)據(jù)到主機(jī)中了。四、注意事項(xiàng)(1)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟順序?yàn)椋菏紫取伴_(kāi)電源開(kāi)關(guān)”，然后“GPS開(kāi)關(guān)”；關(guān)機(jī)順序與之相反。(2)充電端口接12V直流充電器。(3)數(shù)據(jù)上傳時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)接收機(jī)，再開(kāi)主機(jī)。五、常見(jiàn)故障：(1)使用導(dǎo)線同步時(shí)，采集過(guò)程停滯不前，檢查“外同步”插孔是否接好。(2)開(kāi)機(jī)時(shí)，如屏幕顯示為黑屏或半黑屏，要關(guān)機(jī)重新開(kāi)機(jī)。(3)接收機(jī)與PC機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，如果用WINDOWS98，則要在CONFIG.SYS文件末尾加入下面語(yǔ)句：DEVICE=INTERLINK.EXE所在的路徑。比如INTERLINK.EXE在PC機(jī)的C盤根目錄，則在CONFIG.SYS末尾加入DEVICE

10、=C:INTERLNK.EXE.六、野外工作方法的技術(shù)概要瞬變電磁法的應(yīng)用前提是欲測(cè)對(duì)象與周圍介質(zhì)存在一定的電性差異。6-1普查觀測(cè)1)采用重疊回線組合裝置或內(nèi)回線組合裝置時(shí)，如果有超順磁效應(yīng)，應(yīng)將接收回線從發(fā)射回線處移開(kāi)(對(duì)重疊回線至少移開(kāi)3米，對(duì)內(nèi)回線至少移15米)。 2)回線邊長(zhǎng)的選擇：回線邊長(zhǎng)對(duì)異常響應(yīng)是一個(gè)比較復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系。回線邊長(zhǎng)一般依據(jù)初測(cè)對(duì)象的規(guī)模，埋深及電性選定，一般選擇原則是回線邊長(zhǎng)與探測(cè)對(duì)象的埋深大致相同。因?yàn)榛鼐€邊長(zhǎng)的增大對(duì)局部導(dǎo)體的分辨能力差，且受旁側(cè)地質(zhì)體的干擾增大。3)剖面點(diǎn)距一般選等于回線邊長(zhǎng)或是邊長(zhǎng)的一半。4)在沒(méi)有地電斷面的資料的情況下，在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)做瞬變

11、電磁測(cè)深是可取的方法。測(cè)深用內(nèi)回線裝置接收方式，而發(fā)射回線邊長(zhǎng)比如說(shuō)可以用100米，計(jì)算假定的半空間電阻率，可以用反演程序?qū)Y料進(jìn)行反演。5)欲探測(cè)目的物的尺寸較小，則回線的尺寸也應(yīng)相應(yīng)的減小。6-2詳查觀測(cè)1)優(yōu)先采用移動(dòng)接收線圈，有時(shí)采用分離回線組合裝置，回線中心之間距離大約等于目的物的埋深時(shí)，圈定陡傾斜巖脈更好些。2)象普查一樣，要研究測(cè)區(qū)已知的地質(zhì)和地球物理數(shù)據(jù)，以計(jì)算最佳的延時(shí)，極限探測(cè)深度以及發(fā)射回線的大小。3)測(cè)網(wǎng)要比較密，重疊回線組合裝置，輔設(shè)剖面點(diǎn)距一般選等于回線邊長(zhǎng)的四分之一或重疊10%為宜。用移動(dòng)線圈組合點(diǎn)距要5米10米。6-3布線的原則野外布線時(shí)，測(cè)線方向應(yīng)選擇與可能的

12、構(gòu)造走向垂直，盡量遠(yuǎn)離鐵路，地下管道和電力線等地電干擾。嚴(yán)禁將剩余導(dǎo)線殘留在線架上，并應(yīng)將其呈“S”型輔于地面。回線裝置的形狀可以不必太嚴(yán)格，只要保證有足夠大的發(fā)射磁矩就行。6-4干擾電平的觀測(cè)各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的干擾電平并不完全一致，為了確定各觀測(cè)點(diǎn)晚期觀測(cè)值的觀測(cè)精度，一般要求在每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)上或相同幾個(gè)測(cè)點(diǎn)上實(shí)測(cè)干擾電平。6-5疊加次數(shù)和觀測(cè)時(shí)間及背景場(chǎng)的選擇儀器的疊回次數(shù)和常用頻率范圍的選擇主要取決于測(cè)區(qū)的倍噪比和靈敏。在干擾電平不太大的情況下疊加次數(shù)取256或512次時(shí)，既能保證觀測(cè)質(zhì)量又能保證觀速度，能夠取得較好的效果，常用觀測(cè)頻率3.6Hz、6Hz、30Hz。對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)0.2(4Hz)、

13、0.3(8Hz)、0.5(32Hz)在基巖地質(zhì)和庫(kù)基巖地區(qū)有所不同。背景場(chǎng)的確定，通常選擇人及噪聲較小且穩(wěn)定低阻覆蓋層厚度均勻，下伏巖層構(gòu)造不發(fā)育的地段作為背景(正常)場(chǎng)。七、回線組合裝置的類型7-1主要回線裝置類型1)發(fā)射接收重疊回線組合裝置此回線組合裝置的幾何形狀與同一回線組合一樣，只是發(fā)射回線和接收回線是兩個(gè)獨(dú)立的回線，兩者空間上重疊在一起。家用絞合膠質(zhì)電線(質(zhì)量要好，要耐拉耐磨)，用于回線組合最合適，因?yàn)榘l(fā)射和接收所用的兩條線可以在一起一次輔好。 發(fā)射接收重疊回線裝置有時(shí)為了降低超順磁效應(yīng)，發(fā)射回線和接收回線要分開(kāi)3m左右，這稱為偏離回線回線組合。2)內(nèi)回線組合裝置(中心回線組合裝置)

14、內(nèi)回線組合裝置，也稱中心回線裝置，是重疊回線一個(gè)變種，它是用偶極接收?qǐng)D(如用多匝空心的，鐵淦氧磁體的或?qū)Т沤饘傩奶筋^)放在大發(fā)射回線中心所組成。發(fā)射回線和接收回線線圈在作剖面觀測(cè)時(shí)同時(shí)移動(dòng)，即接收線圈總是在發(fā)射線回線的中心。3)分離發(fā)射接收回線組合裝置這種組合裝置的發(fā)射回線和接收回線相隔固定的距離。比如兩個(gè)50m邊長(zhǎng)的回線，中心相距100m，這就是Slingram組合。這種組合有一個(gè)變種，由一個(gè)大發(fā)射回線和它外面保持一定間距的偶極接收線圈組成。4)雙回線組合裝置(Spies回線組合)這種組合裝置由兩個(gè)相鄰并聯(lián)回線組成。此組合對(duì)直立導(dǎo)體耦合比較好。而對(duì)覆蓋層的耦合減弱。兩個(gè)回線中由電性干擾感應(yīng)的

15、相位相同的噪聲反向相加，這意味此種組合能使回線噪聲大為減弱。比如，采用這種組合有助于在50Hz噪聲源附近工作。(發(fā)射接收電纜分開(kāi))5)大定源發(fā)射回線，移動(dòng)接收線圈組合裝置(中梯)鋪設(shè)邊長(zhǎng)達(dá)1Km長(zhǎng)的大發(fā)射回線，固定其位置不動(dòng)，用小的接收線圈或磁探頭沿垂直回線一邊的測(cè)線移動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)。這種組合與頻率域中Turam采用的組合一樣。在詳查工作時(shí)，發(fā)射回線要布置在對(duì)目的物激激勵(lì)最佳的位置，接收線圈沿著測(cè)線以大約10m點(diǎn)距移。如果接收回線用的磁探頭，所以通常情況下觀測(cè)垂直分量(Z)，還可以測(cè)場(chǎng)的(X和Y)分量，用小接收線圈的其他組合也可以這樣做(如內(nèi)回線組合裝置)。6)滾動(dòng)測(cè)深組合裝置(野外常用)為了提高

16、野外工作效率，實(shí)際上可以把一個(gè)邊單獨(dú)分開(kāi)，邊與邊的連接采用耐高壓，耐大電流的插頭，插座連結(jié)，接成如右圖的連接形式。設(shè)都是單獨(dú)的一條線，其長(zhǎng)度由目的物的埋深而定，各線之間距離為L(zhǎng)/2邊長(zhǎng)(L為邊長(zhǎng))。野外工作過(guò)程：首先由四條線組成回線(如重疊回線，用雙絞線)，測(cè)完第一點(diǎn)后將線向前移距號(hào)線L/2處，同時(shí)移動(dòng)號(hào)線，組成由組成的第二點(diǎn)回線，測(cè)完后，可將號(hào)線移動(dòng)號(hào)線前L/2處，再由組成測(cè)第三點(diǎn)的回線裝置，依次類推，可以測(cè)得一個(gè)連續(xù)的斷，大大的提高了工作效率。7-2各種回線組合的剖面曲線特點(diǎn)為了了解各種回線組合觀測(cè)到的剖面曲線特征。設(shè)想目的物為高阻介質(zhì)中的直立導(dǎo)電薄脈。(1) 重疊回線或同一回線剖面圖二個(gè)

17、峰值異常中夾一個(gè)低谷異常，低谷異常對(duì)應(yīng)導(dǎo)體頂部。分離回線剖面礦體上為負(fù)異常，兩邊為正常異常 雙回線剖面三個(gè)異常峰值，最大的峰正在導(dǎo)體頂上，所有峰值都是正的。 固定發(fā)射回線剖面圖 (1)場(chǎng)的垂直分量(2)場(chǎng)的水平分量圖 直立脈上TEM回線組合的剖面特征。垂直分量：正異常峰在礦體靠發(fā)射回線一邊，過(guò)零點(diǎn)后，礦體另一邊為負(fù)峰，零點(diǎn)在礦體頂部。分水平量：?jiǎn)蝹€(gè)正異常峰在礦體頂部上方。八、回線裝置類型的選擇一般準(zhǔn)則，在給定的情況下，要選用最佳的回線組合裝置受到許多因素的影響，主要有(1)目的物的特性，(2)地質(zhì)環(huán)境，(3)電磁噪聲干擾。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)源組合的靈敏度隨位置的變化是均勻的，而定源回線組合裝置的靈敏

18、度隨離開(kāi)發(fā)射回線的距離的增加而降下。在不知道目的物(埋深100m左右)走向和(或)不知道它的位置是否在400m以內(nèi)的情況下，采用動(dòng)源組合裝置較為合適。因此，在地質(zhì)去路源組合裝置，比如重疊回線裝置；而在后一段的祥查工作中可用大定源組合裝置。另外，勘探深部的目的物需要高的靈敏度，大固定源回線裝置供給高的磁矩最為方便。為了找深部礦1甚至在勘探初期也要用這種裝置。8-1目的物的參數(shù)和電磁噪聲目的物的主要參數(shù)決定了目的物的響應(yīng)，接收機(jī)測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度是目的物的大小，電導(dǎo)率和頂部埋深的函數(shù)。在選出回線組合裝之前，最好能估計(jì)有關(guān)目的物的參數(shù)值，特別是頂部埋深，或是確定能達(dá)到的極限值。一個(gè)可行的方法先給定大小導(dǎo)

19、體的極限深度，從而確定不同組合裝置的響應(yīng)。而影響瞬變電磁法探測(cè)深度的因素(1)是瞬變電磁系統(tǒng)中的電磁噪聲，一般情況下外部噪聲來(lái)源于天電及工業(yè)電干擾，其平均值為0.2V/m2左右，在干擾大的地區(qū)可達(dá)5V/m2，這種噪聲限止了觀測(cè)弱信號(hào)的能力，從而限定了測(cè)量深度。天電噪聲與緯度和季節(jié)有關(guān)，高緯度噪聲小，冬季噪聲小。還有一個(gè)值得注意的是電磁噪聲場(chǎng)的水平分量比垂直分量高5-8倍。8-2回線的邊長(zhǎng)和地質(zhì)噪聲1)回線的邊長(zhǎng)：重疊回線邊長(zhǎng)與導(dǎo)體異常幅度值的關(guān)系，當(dāng)邊長(zhǎng)在某一定的范圍內(nèi)變化時(shí)，隨著回線邊長(zhǎng)的增大，提了發(fā)射磁矩和接收線圈的靈敏度，接收信號(hào)才與邊長(zhǎng)大小成線性關(guān)系。對(duì)于某一個(gè)導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，回線邊長(zhǎng)較小的

20、情況下，異常幅度隨邊長(zhǎng)的增大呈線增大，最后達(dá)到飽和值。這是由于隨著邊的增大，異常受旁側(cè)地質(zhì)干擾增大。在實(shí)際工作中，我們總希望回線邊長(zhǎng)不要太大。同時(shí)，隨著回線邊長(zhǎng)的增大對(duì)局部導(dǎo)電體的橫向分變能力變差。因此，根據(jù)理論計(jì)算和野外實(shí)際工作情況定義最佳回線邊長(zhǎng)為達(dá)到0.8Vmax時(shí)的回線邊長(zhǎng)值。2)地質(zhì)噪聲地質(zhì)噪聲環(huán)境分為三種情況：(1)冰川地區(qū)(未風(fēng)化的巖石+覆蓋著10m厚的高阻冰磧物)；(2)熱帶地區(qū)(100m厚約50m的覆蓋層)；(3)干旱地區(qū)(10m厚約100m的覆蓋層)。第(1)種對(duì)TEM影響弱。第(3)種最嚴(yán)重，它對(duì)選擇回線的幾何形狀以及回線尺寸起重要影響。對(duì)于埋深一定的目的物(異常體)，以

21、偶極線圈發(fā)射時(shí)；信號(hào)隨著矩線性增加，信號(hào)特征愈來(lái)愈明顯。但是在干燥地帶信號(hào)和噪聲都是隨磁矩m的增加而增加，所以m的增加并不增加信噪比。在導(dǎo)電圍巖或?qū)щ姼采w較厚的條件下，應(yīng)盡量減小邊長(zhǎng)以減弱與圍巖的耦合，實(shí)出導(dǎo)電體的響應(yīng)異常，此時(shí)必須靠增大發(fā)射電流及增加觀測(cè)疊加次數(shù)來(lái)提高倍噪比提高觀測(cè)精度。綜上所述：在中深度探礦中，如數(shù)百米深，采用重疊回線裝置，對(duì)于任何形態(tài)導(dǎo)體的耦合均呈最佳狀態(tài)。在其它條例相同的情況，重疊回線裝置的異常幅度值比偶極強(qiáng)得多。在圍巖導(dǎo)電或存在良導(dǎo)電覆層情況下，重疊回線裝置，始終處于等效電流環(huán)的中心位置。其響應(yīng)曲線形態(tài)簡(jiǎn)單，便于分析。所以重疊回線裝置具有較高的接收水平，穿透深度大及便

22、于分析解釋的特點(diǎn)。在測(cè)深上1KM的情況下或詳查采用大定源回線裝置。8-3超順磁效應(yīng)和頁(yè)響應(yīng)1)超順磁效應(yīng)：現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)近地表的超順磁物質(zhì)，如磁赤鐵礦、赤鐵礦。超順磁響應(yīng)引進(jìn)不正常瞬變場(chǎng)導(dǎo)致大地似乎比實(shí)際情況更為導(dǎo)電，從而晚延時(shí)的視電阻率值比預(yù)計(jì)的要低。克服的方法是采用接收線圈和發(fā)射線圈隔一段距離的組合方式。即采用偏移回線組合(重疊)和內(nèi)回線組合，偏移(重疊)回組合，偏移3m已經(jīng)足夠。不過(guò)移動(dòng)接收線圈時(shí)對(duì)超順磁響應(yīng)比較靈敏，所以在觀測(cè)到超順磁響應(yīng)嚴(yán)重地區(qū)，接收線圈至少離回線邊15m以外地方。在這樣地區(qū)采用內(nèi)回線組合裝置,要求得到可靠的電阻率測(cè)深結(jié)果的話，發(fā)射回線邊長(zhǎng)要避免小于30m。2)負(fù)瞬變電磁響

23、應(yīng)在野外觀測(cè)到很多這樣的情況，在一部分時(shí)間范圍內(nèi)瞬變衰減值變成負(fù)值。信號(hào)反轉(zhuǎn)的可能性原因是與正常瞬變電磁響應(yīng)一起感生出的激發(fā)極化響應(yīng)有關(guān)。有些情況下，在早延時(shí)觀測(cè)到的正的響應(yīng)，而在較晚的延時(shí)才變?yōu)樨?fù)。原因在導(dǎo)電脈和圍巖界面或兩種不同電導(dǎo)率巖石單的接觸處有電流聚集造成的。可以利用觀測(cè)到的負(fù)瞬變電磁響應(yīng)填厚覆蓋下電導(dǎo)率差較小的長(zhǎng)脈和接觸帶圖。(1)資料的定性解釋利用瞬變衰減曲線進(jìn)行分析，在觀測(cè)剖面上或測(cè)區(qū)內(nèi)，選擇具有代表性的測(cè)點(diǎn)，作出各個(gè)測(cè)點(diǎn)的瞬變衰減曲線，從這類曲線可以非常清楚的了解各種地電條件下衰減曲線類型。(2)利用比值曲線進(jìn)行分析確定比值計(jì)算公式Q(ti)=V(ti)/Vp(ti)式中V(

24、ti)：某一觀測(cè)點(diǎn)的感應(yīng)電壓值 Vp(ti)：背景(背景)場(chǎng)某個(gè)點(diǎn)的感應(yīng)電壓由于各測(cè)點(diǎn)所處的地電條件不同，Q(t)將呈現(xiàn)出不同類型的曲線。如水平型；A型；K型等，這些不同型曲線反映了覆蓋層及地下導(dǎo)電體的不同情況(即不同的異常反映)。3、資料的未定量解釋強(qiáng)場(chǎng)源瞬變電磁技術(shù)完善與升級(jí)（安徽銅陵鳳凰山銅礦TEM實(shí)驗(yàn)研究）(國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目)本項(xiàng)目的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)定在利用電法技術(shù)了解安徽銅陵鳳凰山銅礦深部的礦體形態(tài)及空間分布情況，檢驗(yàn)所選方法技術(shù)對(duì)鳳凰山銅礦已知深部礦體的探測(cè)效果及分辨能力。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在2002年11月份的由吉林大學(xué)（原長(zhǎng)春科技大學(xué)）、中南大學(xué)等研究單位的有關(guān)人員組成的TEM對(duì)比試

25、驗(yàn)組分別于2002年11月10日-11月20日在徽銅陵鳳凰山銅礦相思樹(shù)礦區(qū)，對(duì)其55勘探線和51勘探線開(kāi)展了TEM的試驗(yàn)，采用吉林大學(xué)自行研制的ATEM-II型強(qiáng)場(chǎng)源儀器系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)組成員近一個(gè)月的野外詳細(xì)工作和努力，取得了較豐富的第一手資料，本章給出對(duì)比試驗(yàn)的初步結(jié)果。2002年11月13日至2002年11月19日，本項(xiàng)目研制的瞬變電磁系統(tǒng)，在安徽銅陵鳳凰山銅礦相思樹(shù)地區(qū)進(jìn)行了野外實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：相思樹(shù)礦區(qū)55線、51線實(shí)驗(yàn)，55線的大電流實(shí)驗(yàn)，在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)未知區(qū)域51線進(jìn)行了500米勘探。鳳凰山55線視電阻率斷面圖、 鳳凰山51線視電阻率斷面圖安徽銅陵鳳凰山銅礦野外試驗(yàn)鉆井資

26、料對(duì)比 ATTEM系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)研究（舟山大陸連島工程橋位區(qū)的工程勘探）（自然基金項(xiàng)目）隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，工程探測(cè)和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查問(wèn)題已是地球物理探測(cè)的新的研究分支，即工程與環(huán)境地球物理學(xué)的研究迅速興起，促進(jìn)了高精度高分辨率地下探測(cè)技術(shù)的發(fā)展。電磁場(chǎng)探測(cè)在工程與環(huán)境地球物理中起著重要作用，但由于城市環(huán)境的特殊性，傳統(tǒng)的探測(cè)方法在某些方面受到限制，難以滿足工程與環(huán)境的要求。尤其是近地表地下目標(biāo)體，如城市活斷層、含水?dāng)嗔褞А⒌叵驴斩吹炔涣嫉刭|(zhì)體，已有的物探手段如直流聯(lián)剖、直流電阻率測(cè)深和高密度電法、探地雷達(dá)等可在一定范圍內(nèi)探測(cè)到目標(biāo)體，但直流聯(lián)剖僅能直觀簡(jiǎn)單地確定低阻帶（低阻破碎帶型的斷層）

27、，直流電阻率測(cè)深和高密度電法雖然可以確定不良地質(zhì)體的豐富信息，但深度不夠準(zhǔn)確，探地雷達(dá)可以高分辨率地進(jìn)行近地表分層，但探測(cè)深度淺，瞬變電磁不僅具有直流測(cè)深和高密度電法的效果，而且比探地雷達(dá)探測(cè)深度大、無(wú)損檢測(cè)解決城市問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。舟山大陸連島工程位于浙江省東部的東海海域內(nèi)，連接舟山、寧波兩市，主要由岑港大橋、響礁門大橋、桃天門大橋、西堠門大橋和金塘島大橋組成。其中即將建成的西堠門大橋?yàn)檫B接金塘島和冊(cè)子島跨度約為浙江舟山大陸連島工程野外試驗(yàn)1650米的懸索橋，懸索橋的南北錨碇均位于金塘島和冊(cè)子島上，北塔位于海中的老虎山上，南塔位于金塘島上。2003年6月，采用瞬變電磁方法對(duì)舟山大陸連島工程中即將建

28、設(shè)的西堠門大橋的橋位區(qū)的塔、錨處的基巖中的斷裂、破碎、裂隙等不良地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了工程勘探，探測(cè)深度在地表以下40米80米，此次勘探是采用ATEM-II型瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)在淺層工程探測(cè)的應(yīng)用。淺海底瞬變電磁探測(cè)技術(shù)研究（南京長(zhǎng)江四橋工程橋位區(qū)的工程勘探）（國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃）電磁方法分兩大類：頻率域電磁方法（如MT）和時(shí)間域電磁方法（如TEM）。地下2100米左右的深度范圍是頻率域方法的一個(gè)弱視區(qū)（或半盲區(qū)）。對(duì)于時(shí)間域來(lái)說(shuō)，探測(cè)深度是由觀測(cè)時(shí)間的早晚決定的，要探測(cè)淺層目標(biāo)體，唯一的辦法就是縮短延遲的時(shí)間（即電流關(guān)斷后開(kāi)始記錄的時(shí)間）。對(duì)于目前市場(chǎng)上的時(shí)間域TEM儀器，從地表到地下20米左右是

29、一個(gè)半盲區(qū)。由此可見(jiàn)，地下220米范圍對(duì)于以上幾種方法來(lái)說(shuō)都是一個(gè)困難，而這一范圍卻與人類活動(dòng)極為密切。本項(xiàng)目將地面瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)移至淺海底（水深小于20米），利用海水這個(gè)特殊介質(zhì)進(jìn)行快速探測(cè)，實(shí)現(xiàn)近海底的電阻率成像，直接服務(wù)于淺海底資源探查、海洋工程和近海岸的研究。研究?jī)?nèi)容包括淺海底瞬變電磁發(fā)射技術(shù)、數(shù)據(jù)的快速采集與處理技術(shù)，淺海底拖曳系統(tǒng)的密封、耐壓以及與海面觀察系統(tǒng)的高效數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，并探索海底環(huán)境噪聲的有效壓制方法。為解決淺海底瞬變電磁探測(cè)技術(shù)的難題，項(xiàng)目組于2004年2月20日至27日，在南京與江蘇工程物理勘查研究院聯(lián)合對(duì)長(zhǎng)江四橋選址進(jìn)行了野外瞬變電磁探測(cè)。在棲霞鎮(zhèn)煤碼頭、某油港碼

30、頭進(jìn)行了兩條、各200米測(cè)線，近80個(gè)物理點(diǎn)的勘探，對(duì)長(zhǎng)江四橋選址提供了第一手物探資料。采用TEM技術(shù)和NMR技術(shù)結(jié)合在內(nèi)蒙古牧區(qū)正鑲白旗水資源勘探水資源是關(guān)系經(jīng)濟(jì)民生問(wèn)題的大事，水資源的短缺限制和影響了內(nèi)蒙古牧區(qū)正鑲白旗鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展，此次 勘探正為解決該旗鎮(zhèn)的飲用水源問(wèn)題。正鑲白旗水資源勘探反演結(jié)果圖由于核磁共振測(cè)量只能對(duì)單點(diǎn)勘探，并且測(cè)量一個(gè)點(diǎn)需要45個(gè)小時(shí)，如需測(cè)量一條剖面需要大量時(shí)間，對(duì)于內(nèi)蒙古正鑲白旗牧區(qū)水資源的評(píng)價(jià)是很困難，于是2003年6月對(duì)采用ATEM-II型瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行勘探，確定低阻異常點(diǎn)，下圖給出的是測(cè)線3的勘探結(jié)果，確定測(cè)點(diǎn)160米處存在低阻異常，深度在100米

31、左右，經(jīng)牧區(qū)水利研究所核磁方法測(cè)量后，勘探深度只能探到地下100米，表明在測(cè)點(diǎn)160米處深度在80米以上是含水的，采用ATEM-II型瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行勘探，避免了核磁共振盲目測(cè)量，節(jié)約了時(shí)間、經(jīng)費(fèi)。內(nèi)蒙TEM找水野外試驗(yàn)大興安嶺呼中區(qū)HS57水系異常礦產(chǎn)勘探呼中水系異常反演結(jié)果圖為了對(duì)大興安嶺呼中區(qū)HS57異常進(jìn)行二級(jí)查證，于2003年8月，正是大興安嶺原始森林的連雨天的季節(jié)，克服種種困難，進(jìn)行了野外勘探。HS57水系異常分布于中生代酸性火山巖區(qū)，該水系異常由于土壤異常區(qū)面積大，化探勘探深度只在地表，不能準(zhǔn)確確定礦體位置，而中梯激電測(cè)量的結(jié)果是在測(cè)區(qū)多處存在激電異常，為此應(yīng)用瞬變電磁方法進(jìn)

32、行中深部探測(cè)進(jìn)一步確定礦體的位置。中梯激電采用AB極距為1000米進(jìn)行探測(cè)，極化率為67通常是鉛鋅礦較好的礦化體，一般極化率不超過(guò)10，并且鉛鋅礦同黃鐵礦伴生。中深部礦產(chǎn)資源勘查，采用ATEM-II型瞬變電磁探地系統(tǒng)探測(cè)的結(jié)果表明，見(jiàn)圖5，在測(cè)點(diǎn)2360米2480米處、2940米3080米、3200米3320米均有低阻異常，位于地下250米左右， 同中梯激電礦化率為67的測(cè)點(diǎn)相符，為火山巖地區(qū)勘探鉛鋅礦提供了新方法（見(jiàn)應(yīng)用證明）。ATEM-II大興安嶺呼中區(qū)礦產(chǎn)勘探河北邯鄲峰峰煤礦井下瞬變電磁實(shí)驗(yàn)建國(guó)以后, 國(guó)家急需發(fā)展工業(yè), 能源是制約其它產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決定性因素之一。這期間煤炭是主要的、可靠的

33、能源。華北聚煤區(qū)是國(guó)家加大開(kāi)發(fā)力度的首選煤炭工業(yè)基地, 全國(guó)600 多處生產(chǎn)礦井有285 處分布在這里, 擔(dān)負(fù)全國(guó)煤炭產(chǎn)量的60 %以上, 在能源工業(yè)中一直起著舉足輕重的作用。但這一地區(qū)煤層底板保護(hù)層完整性較差, 煤層下伏巨厚的奧陶系灰?guī)r含水層, 其水壓、水量大, 對(duì)煤炭的開(kāi)采威脅程度均居于我國(guó)5 大聚煤區(qū)之首。因此,煤層底板突水問(wèn)題成為華北聚煤區(qū)一個(gè)重大的安全隱患, 這就是煤層底板突水問(wèn)題的歷史由來(lái)。煤層底板突水多與導(dǎo)水?dāng)鄬踊蛄严栋l(fā)育帶有關(guān), 底板承壓含水層的存在是底板突水的先決條件,而穩(wěn)定連續(xù)的上覆隔水層對(duì)底板突水有抑制作用。因此, 煤層底板導(dǎo)水?dāng)鄬踊蛄严栋l(fā)育帶和深部巖溶承壓含水層的探測(cè)是

34、煤礦突水探測(cè)的主要任務(wù)。由于煤礦底板斷層、裂隙富水帶和巖溶發(fā)育帶與完整巖石的導(dǎo)電性(電阻率) 具有明顯差異, 故采用礦井電法探測(cè)技術(shù)具有充分的物理依據(jù)。ATEM-II于2003年7月在河北邯鄲峰峰煤礦進(jìn)行了野外試驗(yàn)，在660米深井下巷道進(jìn)行了重疊回線實(shí)驗(yàn)。ATEM-II井下實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)區(qū)示意圖（來(lái)自地質(zhì)所白登海教授）ATEM-II結(jié)果與EM-47解釋結(jié)果（來(lái)自地質(zhì)所白登海教授）對(duì)比ATEM-瞬變電磁測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件使用說(shuō)明采用C+語(yǔ)言編程，軟件包運(yùn)行環(huán)境為586系列微機(jī)，該軟件具有良好的人機(jī)交互界面，功能較全，用戶可方便地使用鼠標(biāo)或光標(biāo)鍵來(lái)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、功能選擇；計(jì)算視電阻率、視深度時(shí)，計(jì)算結(jié)

35、果可視化。并設(shè)有空模塊，以便用戶添加新的程序。系統(tǒng)容錯(cuò)性能好，在用戶輸入錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示；實(shí)用性強(qiáng)，雖然是針對(duì)ATEM-設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，但也適用于多種儀器采集的實(shí)測(cè)資料的處理及解釋程序。為保護(hù)數(shù)據(jù)處理的程序的產(chǎn)權(quán)，對(duì)軟件進(jìn)行了加密，必須正確安裝加密鎖，才可以應(yīng)用該軟件。加密鎖的檢測(cè)：只有插入正確的加密鎖，才可以使用數(shù)據(jù)處理軟件的各項(xiàng)功能，否則提示請(qǐng)插入正確的加密鎖，見(jiàn)圖1。圖1 安裝加密鎖提示菜單11 主要功能：一、平滑濾波（奇異值剔除、三點(diǎn)濾波）；二、斜階躍波效應(yīng)的后沿校正（解析法）；三、變斜率數(shù)據(jù)處理、抽道程序（近似對(duì)數(shù)等間隔）；四、計(jì)算視電祖率和勘探深度（近區(qū)視電阻率近似公式計(jì)算和全區(qū)視

36、電 阻率計(jì)算，磁場(chǎng)計(jì)算視電阻率）；五、數(shù)據(jù)文件存盤、格式轉(zhuǎn)換；六、直接調(diào)用繪圖工具Surfer32和Graf4win繪制異常響應(yīng)的單對(duì)數(shù)衰減曲線和繪制響應(yīng)的異常剖面曲線圖及視電阻率斷面圖；主菜單功能：見(jiàn)圖2，文件、電壓計(jì)算、磁場(chǎng)計(jì)算、繪圖、窗口、幫助六項(xiàng)。圖2 主菜單界面圖1、 文件項(xiàng)包括：新建抽道、打開(kāi)、退出。2、 電壓計(jì)算包括：電壓信號(hào)濾波、設(shè)置電壓抽道路徑。3、 磁場(chǎng)計(jì)算包括：磁場(chǎng)變換電壓、設(shè)置磁場(chǎng)抽道路徑。4、 繪圖：繪制剖面圖、繪制斷面圖。5、 窗口：重疊、平鋪。6、 幫助：幫助、關(guān)于。12、使用說(shuō)明：1、 電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)處理流程圖：設(shè)置電壓抽道路徑電壓抽道ATEM電壓計(jì)算電阻率2保存

37、電壓衰減曲線保存電壓抽道曲線ATEM電壓計(jì)算電阻率1保存計(jì)算結(jié)果保存計(jì)算結(jié)果進(jìn)入繪制衰減曲線圖進(jìn)入繪制剖面圖進(jìn)入繪制電阻率斷面圖進(jìn)入繪制電阻率斷面圖a. 設(shè)置電壓抽道路徑：設(shè)置電壓數(shù)據(jù)所在的工作路徑；圖3設(shè)置電壓抽道路徑界面圖b.電壓抽道的參數(shù)設(shè)置：對(duì)實(shí)測(cè)的感應(yīng)電壓數(shù)據(jù)文件名X?D?.dat 進(jìn)行近似對(duì)數(shù)等間隔抽道。電壓抽道后文件默認(rèn)后綴為：x 線號(hào)_D道數(shù).jyj。圖4 電壓抽道參數(shù)設(shè)置界面圖數(shù)據(jù)參數(shù)分兩部分說(shuō)明，一部分為抽道參數(shù)，一部分為計(jì)算電阻率參數(shù)。抽道參數(shù)包括：抽道數(shù)：根據(jù)實(shí)測(cè)點(diǎn)數(shù)情況填寫，當(dāng)點(diǎn)數(shù)為1000點(diǎn)數(shù)時(shí)，可以設(shè)為26取樣道35取樣道之間，抽道數(shù)與起始點(diǎn)數(shù)、終止點(diǎn)數(shù)、采樣率、

38、對(duì)數(shù)間隔等有關(guān)； 對(duì)數(shù)間隔：根據(jù)需要情況填寫，默認(rèn)值為1.2；采樣率：根據(jù)實(shí)際情況填寫，默認(rèn)值為0.01ms，可以設(shè)為0.005ms；起始點(diǎn)數(shù)：根據(jù)需要情況填寫，默認(rèn)值為8點(diǎn)；（考慮暫態(tài)過(guò)程，10uS采樣為8點(diǎn)，5uS采樣為16點(diǎn)） 濾波起始點(diǎn)數(shù)：選中為濾波，默認(rèn)值為800，可以根據(jù)實(shí)測(cè)噪聲的大小來(lái)決定； 終止點(diǎn)數(shù)：根據(jù)需要情況填寫，默認(rèn)值為1000點(diǎn)；顯示異常：設(shè)置為同時(shí)生成電阻率。電阻率參數(shù)包括：回線邊長(zhǎng)：根據(jù)實(shí)際情況填寫，默認(rèn)值為100米；接收線圈面積：根據(jù)實(shí)際情況填寫，探頭默認(rèn)值為1750平方米，重疊回線裝置為回線邊長(zhǎng)的平方；點(diǎn)距：根據(jù)實(shí)際情況填寫，默認(rèn)值為20米； 發(fā)射電流及電流的關(guān)

39、斷時(shí)間：從Itr線號(hào).dat文件讀入，只需要將Itr線號(hào).dat文件同抽道的數(shù)據(jù)文件在同一路徑下；坐標(biāo)平移時(shí)間：根據(jù)實(shí)際情況填寫，0.6ms，坐標(biāo)平移時(shí)間需大于電流關(guān)斷時(shí)間加上接收線圈的暫態(tài)時(shí)間；大地電阻率：根據(jù)實(shí)際情況填寫，默認(rèn)值為50歐姆.米；線圈匝數(shù)：根據(jù)實(shí)際情況填寫，默認(rèn)值為1匝；響應(yīng)衰減冪：根據(jù)實(shí)際情況填寫，默認(rèn)值為2.5 ；可根據(jù)實(shí)際地下結(jié)構(gòu)選為4；（特別高阻基巖時(shí)才選4）保留小數(shù)：默認(rèn)值為4位；斜率變時(shí)間：根據(jù)情況選擇，默認(rèn)值為3ms，必須前面有3個(gè)時(shí)間道值；（衰減線性上拐點(diǎn)）TEM-1型號(hào)：默認(rèn)值為1型；中心/重疊：1：為中心回線計(jì)算視電阻率；0：為重疊回線計(jì)算視電阻率。（中心

40、用于平坦地形，重疊用于山地）全區(qū)/近似：1：為全區(qū)計(jì)算視電阻率；0：為近區(qū)近似公式計(jì)算電阻率。（一般為全區(qū)）c.電壓抽道：可以根據(jù)需要選擇抽道的數(shù)據(jù)文件，“ ”按鍵為加入部分文件；“ ”按鍵為加入全部文件；“”按鍵為移出部分文件；“ ”按鍵為移出全部文件； 抽道后有衰減曲線數(shù)值、抽道結(jié)果、抽道曲線等結(jié)果，保存處理的數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)入繪圖工具GRAF4WIN軟件，繪制典型點(diǎn)的衰減曲線、抽道曲線等圖件。d.衰減曲線繪制選擇測(cè)線點(diǎn)號(hào)即可繪制衰減曲線。e.ATEM電壓計(jì)算電阻率1：ATEM電壓計(jì)算電阻率1結(jié)果是基于納比吉安的煙圈理論計(jì)算的視電阻率和視深度，保存處理的數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)入繪圖工具SURFER32軟件，繪制視電阻率斷面圖。ATEM電壓計(jì)算電阻率2結(jié)果是基于納比吉安的煙圈理論計(jì)算的視電阻率和平面瞬變電磁波層狀模型法計(jì)算的視深度，保存處理的數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)入繪圖工具SURFER32軟件，繪制視電阻率斷面圖。注意：一、每一頁(yè)單擊右鍵可以保存不同格式的數(shù)據(jù)。 1、圖5為抽道結(jié)果界面，單擊右鍵