第十三講現(xiàn)代物探技術(shù)新進(jìn)展主講:柳建新引言：兩個(gè)問(wèn)題地球物理勘探是什么東西？為什么要用地球物理勘探？13.1地球物理勘探方法13.1.1研究基礎(chǔ):巖礦石物理性質(zhì)（電性、磁性、密度、彈性、放射性、導(dǎo)熱性等）存在差異。地球物理場(chǎng)（天然、人工場(chǎng)）局部變化規(guī)律及特征。研究方法與手段：通過(guò)不同的物理方法及相應(yīng)的物探儀器設(shè)備進(jìn)行空間測(cè)量，獲取地球的物理性質(zhì)差異引起物理場(chǎng)變化的相關(guān)信息。研究目的：獲取地下隱蔽信息。適用范圍：解決地球本身結(jié)構(gòu)及與之有關(guān)的各種構(gòu)造、資源勘探、工程勘察、環(huán)境評(píng)價(jià)、災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警等問(wèn)題。13.1.2（1）地球物理場(chǎng)不同電法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探、放射性勘探、地?zé)峥碧剑?）工作空間的不同地面物探、海洋物探、航空物探、坑道物探、鉆孔物探（3）工作目的和應(yīng)用范圍不同金屬物探、非金屬物探、石油物探、工程與環(huán)境物探13.2電法勘探13.2.1電法勘探是根據(jù)巖石和礦石電學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、電化學(xué)活動(dòng)性、電磁感應(yīng)特性和介電性，即所謂“電性差異”）來(lái)找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理勘探方法。它是通過(guò)儀器觀測(cè)人工的、天然的電場(chǎng)或交變電磁場(chǎng)，分析、解釋這些場(chǎng)的特點(diǎn)和規(guī)律達(dá)到找礦勘探的目的。13.2.2電法勘探是一門新興的應(yīng)用科學(xué)，其發(fā)展歷史不過(guò)幾十年。雖然早在十九世紀(jì)二十年代佛克斯在英國(guó)康瓦爾銅礦上測(cè)得了由硫化礦體產(chǎn)生的自然電場(chǎng)，但當(dāng)時(shí)還僅限于科學(xué)研究，未得到實(shí)際應(yīng)用。到二十世紀(jì)初，由于世界上許多資本主義國(guó)家工業(yè)發(fā)展十分迅速，急需大量礦產(chǎn)資源，科學(xué)技術(shù)也發(fā)展到一定的水平，因此，電法勘探才和其他物探方法一樣，進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段。在二十世紀(jì)二十年代，電法勘探的理論體系和找礦的實(shí)踐方案已初步形成。以后，在法國(guó)、蘇聯(lián)、瑞典、加拿大以及美、英等國(guó)，電法斟探應(yīng)用得越來(lái)越普遍，應(yīng)用范圍逐年擴(kuò)大。我國(guó)解放前僅有極少數(shù)人作過(guò)一些實(shí)驗(yàn)研究性工作。1936年丁毅先生等在安徽省當(dāng)涂鐵礦上進(jìn)形了電法實(shí)驗(yàn)工作，1939年～1942年間，顧功敘先生等在貴州水城縣觀音山鐵礦上進(jìn)行過(guò)電法工怍。1943年他又同王子昌先生等在云南會(huì)澤鉛鋅礦區(qū)及巧家縣湯舟銅礦上進(jìn)行過(guò)自然電場(chǎng)法工作，1945年顧功敘先生還曾在貴州赫章鐵礦上進(jìn)行過(guò)電法勘揮工作。這些工作多屬于實(shí)驗(yàn)研究性質(zhì)。解放后，我國(guó)電法勘探事業(yè)得到迅速發(fā)展。例如，1950年在遼寧鞍山鐵礦曾用電測(cè)剖面法進(jìn)行了觀測(cè)。1955年在遼寧青城子用自然電場(chǎng)法配合聯(lián)合剖面法找到了大的鉛鋅礦，接著又在紅透山用自然電場(chǎng)法、聯(lián)合剖面法配合化探次生暈找到了大型銅礦。1957年在遼寧的幾個(gè)金屬礦區(qū)試用了激法極化法。1958年在全國(guó)各省相繼成立了專業(yè)物探隊(duì)，這就更進(jìn)一步促進(jìn)了電法勘探在我國(guó)的全面發(fā)展。盡管我國(guó)的電法工作從無(wú)到有，發(fā)展速度之快，應(yīng)用范圍之廣，地質(zhì)效果之顯著；但是和一些先進(jìn)國(guó)家相比較無(wú)論在方法理論研究、儀器研制還是應(yīng)用研究方面均有一定差距。近十多年來(lái)，由于其他科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和各學(xué)科的相互滲透，又出現(xiàn)了許多新方法新技術(shù)。1）以加大勘探深度為主要目標(biāo)的大地電磁法、頻率測(cè)深、瞬變電磁測(cè)深；2）以區(qū)分異源性質(zhì)為主要目標(biāo)的電化學(xué)找礦方法（電提取離子法、接觸極化曲線法）、頻譜激電法；3）以提高效率及輕便化為主要目標(biāo)的近場(chǎng)源激電法。4）此外在數(shù)據(jù)處理和解釋方面也因電子計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展都取得了許多新的突破。理論和方法的發(fā)展推動(dòng)了電法儀器不斷更新?lián)Q代，儀器的進(jìn)步又給方法研究提供了新的測(cè)試試手段，兩者相互促進(jìn)，密不可分。13.2.3按場(chǎng)源性質(zhì):人工場(chǎng)法（主動(dòng)源法）、天然場(chǎng)法（被動(dòng)源法）；按觀測(cè)空間:航空電法、地面電法、地下電法、海洋電法；按電磁場(chǎng)的時(shí)間特性:直流電法（時(shí)間域電法）、交流電法（頻率域電法）、過(guò)渡過(guò)程法（脈沖瞬變場(chǎng)法）；中國(guó)常用的電(磁）勘探方法：電阻率法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場(chǎng)法、高密度電法、甚低頻法、復(fù)電阻率法、大地電磁測(cè)深法和電磁感應(yīng)法。應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于礦產(chǎn)及能源調(diào)查、水文地質(zhì)調(diào)查、巖土工程勘察、追索構(gòu)造破碎帶、巖溶探測(cè)、考古探測(cè)、地下管線探測(cè)、障礙物探測(cè)等等。13.2.3.1直流電法電阻率包括常規(guī)電阻率法、高密度電法。這些法的共同特點(diǎn)是觀測(cè)的都是直流穩(wěn)定電流場(chǎng)，而且?guī)r礦石之間的電阻率差異都直接或間接地影響著這些方法的有效性。（1）剖面法根據(jù)電極排列形式的不同可以分為二極剖面法、三極剖面法、四極剖面法、聯(lián)合剖面法、偶極極剖面法。電剖面法裝置的特點(diǎn)是保持供電電極和測(cè)量電極之間的距離不變，幾個(gè)電極同時(shí)沿剖面移動(dòng)觀測(cè)。這樣在每個(gè)測(cè)點(diǎn)電流場(chǎng)大致不變，因此在各點(diǎn)測(cè)得的視電阻率的變化，就可以反映沿測(cè)線一定深度和一定范圍內(nèi)的電性變化。從而達(dá)到地球物理勘探的目的。當(dāng)?shù)叵麓嬖诒葒鷰r電阻率高的直立石英脈時(shí)，在它兩側(cè)由AB兩極向地下供電，電流由A經(jīng)過(guò)大地流向B，當(dāng)遇到石英脈時(shí)，電流繞過(guò)石英脈集中于地表，使石英脈正上方電流場(chǎng)強(qiáng)度急劇增加，用M、N兩測(cè)量電極沿測(cè)線逐點(diǎn)觀測(cè)電位差并計(jì)算電阻率，就可根據(jù)視電阻率異常(見圖)發(fā)現(xiàn)石英脈。這種方法稱為電阻率法。電阻率法示意圖幾種常用電阻率剖面法的裝置示意圖尋找斷層，判定斷層傾向和走向?qū)ΨQ四極剖面法追索古河道的平面剖面圖（2）測(cè)深法電測(cè)深法的特點(diǎn)是，測(cè)點(diǎn)不動(dòng)按一定比例逐漸加大供電電極距，進(jìn)行視電阻率測(cè)量。隨著供電電極距AB地增加，電流場(chǎng)的明顯作用范圍加深變廣。因此測(cè)量的視電阻率值就反映該測(cè)點(diǎn)周圍更深更廣范圍內(nèi)的電性變化規(guī)律。電測(cè)深的種類很多，可以分為對(duì)稱四極測(cè)深、三極測(cè)深、五極縱軸測(cè)深、偶極測(cè)深等。電測(cè)深曲線分類電阻率測(cè)深的應(yīng)用實(shí)例13.2.3.2高密度電法是日本地質(zhì)計(jì)測(cè)株式會(huì)社在80年代中期提出，隨后傳入我國(guó)。國(guó)內(nèi)先后有多家單位進(jìn)行了該方面的研究工作，并推出了一些高密度電法儀?；驹砼c傳統(tǒng)的電阻率法完全相同，所不同的是高密度電法在觀測(cè)中設(shè)置了較高密度的測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，只需將全部電極布置在一定間隔的測(cè)點(diǎn)上，然后進(jìn)行觀測(cè)。在設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)施上，高密度電測(cè)系統(tǒng)采用先進(jìn)的自動(dòng)控制理論和大規(guī)模集成電路，使用的電極數(shù)量多，而且電極之間可自由組合，這樣就可以提取更多的地電信息，使電法勘探能像地震勘探—樣使用覆蓋式的測(cè)量方式。與常規(guī)電法相比，高密度電法具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)電極布設(shè)一次性完成，減少了因電極設(shè)置引起的干擾和由此帶來(lái)的測(cè)量誤差；(2)能有效地進(jìn)行多種電極排列方式的測(cè)量，從而可以獲得較豐富的關(guān)于地電結(jié)構(gòu)狀態(tài)的地質(zhì)信息；(3)數(shù)據(jù)的采集和收錄全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化(或半自動(dòng)化)，不僅采集速度快，而且避免了由于人工操作所出現(xiàn)的誤差和錯(cuò)誤；(4)可以實(shí)現(xiàn)資料的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)處理和脫機(jī)處理，根據(jù)需要自動(dòng)繪制和打印各種成果圖件，大大提高了電阻率法的智能化程度。高密度電阻率法是一種成本低、效率高、信息豐富、解釋方便且勘探能力顯著提高的電法勘探新方法。高密度電阻率法的應(yīng)用高密度電阻率法的應(yīng)用（考古）13.2.3.3激發(fā)極化法（簡(jiǎn)稱激電法）是以不同巖、礦石激電效應(yīng)之差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，（見圖）在人工電場(chǎng)作用下，通過(guò)觀測(cè)和研究激發(fā)極化電場(chǎng)以達(dá)到找礦或解決其它地質(zhì)問(wèn)題的一種電法勘探方法?？煞譃橹绷鳎〞r(shí)間域）激電法和交流（頻率域）激電法。（1）激發(fā)極化原理人們?cè)谶M(jìn)行電阻率法測(cè)量時(shí)，人們常常發(fā)現(xiàn)：在向地下供入穩(wěn)定電流的情況下，仍可觀測(cè)到測(cè)量電極間的電位差是隨時(shí)間而變化（一般是變大），并經(jīng)相當(dāng)時(shí)間（一般約幾分鐘）后趨于某一穩(wěn)定的飽和值；在斷開供電電流后，測(cè)量電極間的電位差在最初一瞬間很快下降，而后便隨時(shí)間相對(duì)緩慢的下降，并在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后（通常約幾分鐘）衰減接近于零。這種在充電和放電過(guò)程中產(chǎn)生隨時(shí)間緩慢變化的附加電場(chǎng)現(xiàn)象稱為激發(fā)極化效應(yīng)（簡(jiǎn)稱激電效應(yīng)），它是巖、礦石及其所含水溶液在電流作用下所發(fā)生的復(fù)雜電化學(xué)過(guò)程的結(jié)果。巖礦石電化學(xué)反應(yīng)與時(shí)間有關(guān)，電化學(xué)反應(yīng)需要時(shí)間，供電時(shí)間越長(zhǎng)，電化學(xué)反應(yīng)越充分，供電時(shí)間過(guò)短，電化學(xué)反應(yīng)就來(lái)不及響應(yīng)不同巖礦石的極化率變化區(qū)間（2）時(shí)間域激發(fā)極化法時(shí)間域電法就是以脈沖電流激發(fā)，測(cè)量激電隨時(shí)間的變化特性。在時(shí)間域研究激發(fā)極化，時(shí)間域充電曲線與放電曲線等價(jià)的，含有同樣多的地下信息。時(shí)域激電發(fā)展史：西方：1920年法國(guó)科學(xué)家施倫貝爾在“電法勘探的研究”一文中，第一次指出了IP響應(yīng)，取得專利。法國(guó)：法國(guó)人1957－1959年，法國(guó)地球物理公司野外實(shí)驗(yàn)，60年代才用于找礦。1934年美國(guó)韋斯才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1934斯杰施－羅斯進(jìn)行交流激電研究。1946年紐蒙特勘探公司的布蘭特（Brant）及其研究小組重新發(fā)現(xiàn)激發(fā)極化。1949年H.Ｏ.賽吉爾（Seigel）的博士論文首次提出超電壓，但１９５０年以后開始工作。前蘇聯(lián)：Ｂ.Ｈ.達(dá)赫諾夫1935年討論了ＩＰ機(jī)制，１９４１年用于找硫化礦，1957年用于測(cè)井。1951年提出激發(fā)電位問(wèn)題。1954年全蘇地球物理勘探所推廣應(yīng)用。中國(guó)：１９５７年地質(zhì)部物化探研究所張塞珍研究員領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行激電工作；《物探與化探》１９５９、１９６０年出版兩期地球物理勘探專集，報(bào)導(dǎo)“激發(fā)電位法”的研究成果；１９６０年Ｂ.Ａ.柯瑪羅夫來(lái)中國(guó)工作、講學(xué)；１９５９年冶金部北京地質(zhì)研究所在王敬堯教授領(lǐng)導(dǎo)下，結(jié)合我國(guó)條件研制補(bǔ)償式激發(fā)電位儀，經(jīng)過(guò)２０多個(gè)省市的使用鑒定，１９６４年自行設(shè)計(jì)研制的第一套激電儀“補(bǔ)償式激發(fā)電位”正式投產(chǎn)，獲國(guó)家科委“發(fā)明獎(jiǎng)”。１９６４年在杭州物探會(huì)上，顧功敘說(shuō)物探兩枝花“磁法”和“激發(fā)電位法”。說(shuō)明當(dāng)時(shí)在中國(guó)激電進(jìn)入了成熟使用階段，發(fā)展過(guò)程也遇到問(wèn)題：區(qū)分異常問(wèn)題、單向供電－雙向脈沖等。野外觀測(cè)的電極排列方案（3）頻率域激電法本世紀(jì)50年代初期是頻率域電法的奠基和迅速發(fā)展的時(shí)期。J.K.Wait于1950年秋在亞利桑那成功地進(jìn)行了變頻激電法的實(shí)驗(yàn)。寫成了著名的論文《變頻法》。1953年，馬登·哈洛夫（麻省理學(xué)院）研究交流激電，隨后，變頻法很快推廣到全世界。60年代加拿大的麥克法爾公司推出IPRF-2型激電儀。它的重要特點(diǎn)是場(chǎng)源為方波，接收其基波與三次諧波。同時(shí)期K.L.Zonge提出了復(fù)電阻率法，它是測(cè)量方波的基波和各奇次諧波的實(shí)量和虛分量。這類工作，其場(chǎng)源都是方波，在不同程度上利用了奇次諧波，可歸為“奇次諧波法”。70年代，W.H.Pelton在猶它大學(xué)完成了以頻譜激電為核心內(nèi)容的博士論文。就其測(cè)量方式而言，仍屬變頻法范疇，可以說(shuō)是變頻法的一種提高。50年代初期是頻率域電法的奠基和迅速發(fā)展的時(shí)期我國(guó)由于文革的原因，1971年引進(jìn)“變頻儀”開始了“交流激電”的研究。中南礦冶學(xué)院自1975年開始成為研究“變頻儀”的中心，包括地質(zhì)部、冶金部、化工部等部門的30多人集中在一起開展研究。其中參加研究的廣東省物探隊(duì)研制的BJ—76，1976年通過(guò)鑒定正式由上海地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)“DBJ—1型變頻激電儀”。最早的頻率域激電—變頻法（1950J.R.Wart：VariableFrequencyMethods）：分別供高頻和低頻兩種電流：低頻電流的周期長(zhǎng),激電大；高頻電流周期短，激電小，二者之差反映了激電的大?。ㄈ缦聢D）。（4）雙頻激電法雙頻道激電法的核心是同時(shí)供雙頻電流和同時(shí)測(cè)雙頻電位差。具體些說(shuō)：發(fā)送機(jī)將兩種頻率的矩形波電流合成雙頻電流供入地下，這兩種電流的頻率可根據(jù)需要加以改變；雙頻道接收機(jī)同時(shí)接收雙頻信號(hào)，根據(jù)需要可以測(cè)量它們的振幅或(和)相位；既可只測(cè)一組雙頻信號(hào)的各個(gè)參數(shù)，也可根據(jù)需要測(cè)多組雙頻信號(hào)以形成頻譜測(cè)量。任何找礦方法都必須同時(shí)考慮找礦效果和成本兩個(gè)方面。雙頻激電法在同時(shí)兼顧這二方面有明顯的優(yōu)越性，它可以以低的成本取得多的信息。雙頻激電法的應(yīng)用軟件界面設(shè)計(jì)雙頻激電與時(shí)間域激電對(duì)比表項(xiàng)目雙頻激電法時(shí)間域激電法物理實(shí)質(zhì)電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)解決地質(zhì)問(wèn)題的能力兩者相當(dāng)兩者相當(dāng)相同電流條件的有效探測(cè)深度大小工作效率高低分辨率兩者相當(dāng)兩者相當(dāng)異常形態(tài)二者相同二者相同裝備輕重輕便笨重施工方便性方便不便抗干擾能力強(qiáng)弱避免感應(yīng)偶合最方便的方法降低頻率或采用偶極-偶極裝置加大延遲時(shí)間或采用偶極-偶極（5）2n系列偽隨機(jī)電(磁)法變頻法極其優(yōu)缺點(diǎn):簡(jiǎn)單的講變頻法的工作方法是一個(gè)頻率、一個(gè)頻率地逐個(gè)進(jìn)行測(cè)量，然后計(jì)算視幅頻率和視電阻率。變頻法的優(yōu)點(diǎn)是用簡(jiǎn)單的裝備就可能測(cè)量激電效應(yīng)，因而可以作到裝置輕便。然而它有如下明顯的缺點(diǎn)：(1)在每個(gè)測(cè)點(diǎn)要分別以高、低頻進(jìn)行兩次觀測(cè)，增加了單個(gè)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間；(2)發(fā)送機(jī)要隨接收機(jī)的操作情況而改變頻率，既增加了相互間的聯(lián)系手續(xù)，又難以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)發(fā)送機(jī)供電，多臺(tái)接收機(jī)測(cè)量，從而使面積生產(chǎn)效率難以提高。奇次諧波法極其優(yōu)缺點(diǎn)：奇次諧波法雖然可以在同一時(shí)間測(cè)量不同頻點(diǎn)的相關(guān)物理量。然而，它有兩個(gè)致命的弱點(diǎn)：一是相鄰頻點(diǎn)的頻差是固定的，且隨著諧波次數(shù)的升高，相鄰頻點(diǎn)越來(lái)越近。二是就不同的頻率而言，供電電流強(qiáng)度是隨著諧波次數(shù)升高而下降的，例如：13次諧波的強(qiáng)度只有基波的1/13。因此，為了保證相當(dāng)?shù)男旁氡鹊暮陀^測(cè)精度，不得不將電流加大13倍，這樣一來(lái)必然使電流發(fā)送裝置加重，從而失去了其輕便的優(yōu)點(diǎn)。奇次諧波法存在的問(wèn)題:在20世紀(jì)70年代，美國(guó)學(xué)者K.L.Zonge提出了測(cè)量方波及其奇次諧波的多頻測(cè)量方案，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)頻率同時(shí)測(cè)量。存在兩大致命缺點(diǎn)：諧波能量衰減快、頻點(diǎn)分布不合理。多頻同時(shí)發(fā)送、同時(shí)接收，成為國(guó)內(nèi)外地球物理工作者幾十年來(lái)追求的目標(biāo)。國(guó)內(nèi)外的頻率域電磁法大多采用“變頻法”,即在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上,一個(gè)頻率又一個(gè)頻率地逐次發(fā)送和接收。優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，儀器容易設(shè)計(jì)、制造。缺點(diǎn)：1）測(cè)量速度低。每個(gè)點(diǎn)需要從10KHZ左右測(cè)到0.1HZ左右（1～2公里深）,約需30到40分鐘。2）掃面速度慢。同一地區(qū)既不能“單臺(tái)發(fā)送機(jī)——多臺(tái)接收機(jī)”,也不能“多臺(tái)發(fā)送機(jī)——多臺(tái)接收機(jī)”,只能以“單臺(tái)發(fā)送機(jī)——單臺(tái)接收機(jī)”工作，因此，掃面速度慢。3）抗干擾能力差，觀測(cè)精度低。非同步測(cè)量，受電源、噪聲等干擾影響大，振幅觀測(cè)精度低、相位精度更低，常常將一些非礦因素(如石墨、碳質(zhì)巖石）引起的異常誤認(rèn)為是礦異常，造成錯(cuò)誤解釋。難以區(qū)分礦與非礦異常，深部探測(cè)能力差。20世紀(jì)60年代，針對(duì)變頻激電法的不足，發(fā)明了雙頻激電法，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)頻率同時(shí)發(fā)送和接收技術(shù)，雖然這一發(fā)明取得了很大的進(jìn)步，但該發(fā)明只能用于激電普查，既不能進(jìn)行頻率測(cè)深，也不能進(jìn)行礦與非礦異常區(qū)分。工程實(shí)例證明時(shí)間域與頻率域的等效性黑龍江某銅鉬礦：礦體賦存與中粗粒黑云母花崗巖基體兩邊的破碎變帶內(nèi),下圖是該礦區(qū)II號(hào)剖面。激電觀測(cè)采用中梯排列。AB=1000m,MN=40m,時(shí)間域的ηs最大為11。4%，頻率域的Fs最大約5%，雖然二者數(shù)值不同，但兩條曲線形態(tài)一致，都很好地反映了礦體。甘肅某鉛鋅礦：礦體賦存中厚層結(jié)晶灰?guī)r中，受層位、巖性及構(gòu)造控制，礦石成分以方鉛礦、閃鋅礦為主，黃鐵礦、磁黃鐵礦次之。礦區(qū)碳質(zhì)巖層不發(fā)育。圖為該礦區(qū)85線綜合剖面圖。圖上Fs與ηs形態(tài)一致，都反映了地下有兩組礦體，盡管Fs數(shù)值低于ηs但比ηs更加光滑，說(shuō)明頻率域Fs抗干擾能力強(qiáng)，觀測(cè)精度高于。甘肅某金銀礦點(diǎn)：金銀礦受斷裂帶產(chǎn)于綠泥石角閃片巖、絹云母石英片巖內(nèi)的擠壓帶中，金、銀與鉛、鋅、黃鐵礦化共生，且有正相關(guān)關(guān)系。黃鐵礦化較強(qiáng)處可呈稠密浸染至半塊狀。圖為該礦體IV號(hào)剖面綜合圖。Fs與ηs相似性也是一目了然。2n系列偽隨機(jī)信號(hào)2n系列偽隨機(jī)信號(hào)的特點(diǎn)：頻率按2n分布，特別適合地球物理勘探按照需要的密度等間距分布各個(gè)頻點(diǎn)的幅度相差不大，精度高電源利用率高偽隨機(jī)電法的前景偽隨機(jī)頻譜激電法區(qū)分異常偽隨機(jī)電磁測(cè)深,特別是大面積偽隨機(jī)的CSAMT法與國(guó)外最先進(jìn)的主動(dòng)場(chǎng)頻率域電磁測(cè)深法對(duì)比，本發(fā)明具有抗干擾能力強(qiáng)、觀測(cè)精度高、設(shè)備輕便、可以一發(fā)多收等優(yōu)點(diǎn)。單機(jī)接收時(shí)，工作效率可以提高10～15倍。方法類型觀測(cè)方式系統(tǒng)重量抗干擾能力觀測(cè)精度工作成本一發(fā)多收售價(jià)（萬(wàn)元）可控源音頻大地電磁法（美國(guó)GDP32）變頻大于400kg一般一般高不能120可控源音頻大地電磁法（加拿大V8）變頻大于500kg一般一般高不能160均勻廣譜偽隨機(jī)多頻電磁法（WDD-2）多頻同時(shí)觀測(cè)20kg強(qiáng)高低能40與雙頻激電法相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電磁法勘探技術(shù)的突破，具有勘探深度大、頻譜測(cè)量速度快、有效區(qū)分礦與非礦異常等優(yōu)點(diǎn)。方法類型方法頻譜測(cè)量勘探深度有效區(qū)分礦與非礦異常雙頻激電法激電法不能<400m不能偽隨機(jī)多頻電磁法電磁法能1~2km能激電法或500~800m（6）電磁法測(cè)深法電磁測(cè)深法是根據(jù)電磁感應(yīng)原理研究天然或人工場(chǎng)源在大地中激勵(lì)的電磁場(chǎng)分布，并由觀測(cè)的電磁場(chǎng)值來(lái)研究地電斷面的一種地球物理方法。大地電磁測(cè)深（MT－MagnetotelluricsMethod)可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT－CSAMT-ControlledSourceAudio-frequencyMagnetotellurics)瞬變大地電磁測(cè)深（TEM-TransientElectromagneticMethod)甚低頻電磁法(VLF-EM)電導(dǎo)率成像（EH-4)固定源建場(chǎng)測(cè)深法六十年代初，在蘇聯(lián)出現(xiàn)了第一代頻率測(cè)深儀器和相應(yīng)的野外工作方法。從此，許多國(guó)家的地球物理工作者對(duì)這一方法給與了極大的重視。我國(guó)從七十年代開始，為穿透江南中生代紅層并研究其下伏的煤系地層，煤炭工業(yè)系統(tǒng)的電法工作者率先，研究和應(yīng)用了頻率電磁測(cè)深方法。與直流電測(cè)深相比，這一方法具有很大的優(yōu)越性：勘探深度大，分辨能力高，野外工作成本低。最根本的優(yōu)點(diǎn)在于它能夠穿透高阻屏蔽層，從而可以研究其下伏地電斷面。由于頻率測(cè)深法具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以可用于研究結(jié)晶基底內(nèi)部的地電結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明，直流電測(cè)深在這些地電斷面上只是以45右漸近線告終。目前，頻率測(cè)深在我國(guó)已得到很大發(fā)展。在普查煤系地層中，在解決水文工程地質(zhì)任務(wù)中，甚至在石油天然氣或金屬、非金屬礦的普查過(guò)程中均得到了不同程度的應(yīng)用。與磁大地電流法一樣，頻率電磁測(cè)深方法研究的主要地質(zhì)對(duì)象仍然是確定高阻基底面的起伏，沉積巖系分層，識(shí)別斷層及圈定局部構(gòu)造。特別要指出的是，由于存在著H等值原理，確定高阻層底界面的埋深是準(zhǔn)確的，且為唯一的。A.大地電磁測(cè)深法（MT）大地電磁測(cè)深法作為綜合地質(zhì)和地球物理研究的一個(gè)組成部分，廣泛應(yīng)用于世界各地不同的地質(zhì)單元。大地電磁測(cè)深法探測(cè)深度大(達(dá)數(shù)十公里)，野外裝置體積小(無(wú)供電設(shè)備)，野外數(shù)據(jù)收錄方法簡(jiǎn)單，野外工作成本較低，可作為一種踏勘手段來(lái)研究深部地質(zhì)構(gòu)造及有巨厚沉積巖的地區(qū)。七十年代初期，我國(guó)業(yè)已開展大地電磁測(cè)深工作。目前在我國(guó)，這一地球物理勘探方法得到迅速發(fā)展，在解決深部構(gòu)造、石油天然氣勘探飛地?zé)峥碧降确矫嫒〉昧肆己玫牡刭|(zhì)效果。大地電磁測(cè)深法解決的主要地質(zhì)問(wèn)題是,研究和確定高阻基底頂面的起伏，對(duì)沉積巖系分層，識(shí)別斷層以及圈定局部構(gòu)造等。原理：大地電磁法是基于電磁感應(yīng)原理，用于研究地球電性的一種地球物理方法。它利用宇宙中的太陽(yáng)風(fēng)、雷電等入射到地球上的天然電磁場(chǎng)信號(hào)作為激發(fā)場(chǎng)源，稱為一次場(chǎng)，該一次場(chǎng)是平面電磁波，垂直入射到大地介質(zhì)中，由電磁場(chǎng)理論知，大地介質(zhì)中將會(huì)感應(yīng)出變化的電場(chǎng)即大地電流場(chǎng)，并產(chǎn)生二次電磁場(chǎng)。在地球內(nèi)部，這種電磁場(chǎng)的分布取決于巖石的電性結(jié)構(gòu)。在地面上單點(diǎn)觀測(cè)天然交變電磁場(chǎng)互相垂直的四個(gè)分量（Ex、Ey、Hx、Hy），分析研究地面波阻抗隨頻率的變化，可以探測(cè)到地球內(nèi)部巖石電性隨深度的分布規(guī)律。傳統(tǒng)MT法的不足：大地電磁測(cè)深法利用天然電磁場(chǎng)，雖然避免了大地電流供電，但天然電磁場(chǎng)不穩(wěn)定，而且某些頻段先天不足，干擾強(qiáng)，訊號(hào)弱。參看下面大地電磁場(chǎng)水平分量頻譜展示圖。大地電磁場(chǎng)水平分量頻譜圖上圖反映了天然電磁場(chǎng)與人文電磁場(chǎng)的分布情況。在1Hz左右，無(wú)論電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是低谷；在1000Hz處磁場(chǎng)幾近寂靜，電場(chǎng)有一低谷。在幾十赫茲到104Hz范圍內(nèi)，人文活動(dòng)的電磁場(chǎng)干擾特別嚴(yán)重。這些特點(diǎn)決定了大地電磁法只適合于采集較低頻率。通常觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，分辨率較低，適合解決深層宏觀問(wèn)題。所以盡管電探方法起源最早，由于以上的局限性，一直阻礙它的發(fā)展。幾十年來(lái)，1000米以內(nèi)，幾百米上下，正是人類經(jīng)濟(jì)、文明活動(dòng)在地殼上層最活躍的深度。其他物探方法，如地震勘探法，自40--50年代之后都開始大展身手，而淺、中深度范圍的電探則相對(duì)寂寞冷落，處于陪襯地位。也正是這種現(xiàn)狀激發(fā)了國(guó)內(nèi)外眾多的科學(xué)家和儀器制造商不斷研制開發(fā)新的電探儀器，尋找新的電探方法。二維正演解釋結(jié)果現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的，能比較好地克服“靜位移”影響的方法，還有直接考慮近地表電性不均勻體的反演解釋法和電磁陣列剖面法，即ＥＭＡＰ法。ＥＭＡＰ方法采用陣列式排列，用首尾相連的電偶極子沿測(cè)線測(cè)量電場(chǎng)，這大大增加了空間采樣密度，擴(kuò)大了信息量；同時(shí)，又在時(shí)間域采用相鄰多道迭加的辦法抑制表層電性不均勻的靜位移干擾和隨機(jī)干擾，從而明顯地突出有用信號(hào)。最近幾年，國(guó)內(nèi)從事大地電磁測(cè)深的許多專家針對(duì)西南地區(qū)復(fù)雜地形和強(qiáng)電磁場(chǎng)源干擾等典型問(wèn)題，正抓緊研究克服的辦法，并已取得可喜的進(jìn)展。如長(zhǎng)江大學(xué)提出的同步陣列大地電磁法在山區(qū)的應(yīng)用取得良好結(jié)果；采用可控源音頻大地電磁法中過(guò)渡三角形法校正近場(chǎng)源干擾，也取得比較滿意的結(jié)果。此外，小波分析在大地電磁時(shí)間序列去噪、提取譜成份等方面的應(yīng)用研究也取得一定進(jìn)步。數(shù)據(jù)反演:至20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)對(duì)大地電磁測(cè)深實(shí)測(cè)資料的反演，多數(shù)仍采用一維反演方法。但國(guó)內(nèi)關(guān)于二維反演的研究卻在80年代中期便開始了，卻始終達(dá)不到實(shí)用化的要求。主要原因在于，二維反演不是對(duì)單個(gè)測(cè)點(diǎn)的資料進(jìn)行反演，而是沿一條測(cè)線的許多測(cè)點(diǎn)同時(shí)反演。同時(shí)參與反演的參數(shù)多、數(shù)據(jù)量太大，未知數(shù)也多，反演迭代過(guò)程中雅可比系數(shù)矩陣階數(shù)大，導(dǎo)致計(jì)算量大幅度增加，在一般的ＰＣ機(jī)上難于實(shí)現(xiàn)。解決問(wèn)題的途徑是尋找減小二維正演和偏導(dǎo)數(shù)矩陣計(jì)算量的快速方法。所以，早期提出的一些二維快速反演方法的差別在于二維正演或雅可比系數(shù)矩陣的計(jì)算不同。或是用事先估計(jì)的模型進(jìn)行響應(yīng)計(jì)算代替二維正演；或是用兩個(gè)極化模式視電阻率的一維正演代替二維正演；或是通過(guò)分頻率反演，逐步固定模型參數(shù)，以減小雅可比系數(shù)矩陣的計(jì)算量；所有這些方法都只是近似的二維反演方法，并只有少量參數(shù)參與反演。因而，反演結(jié)果仍然誤差較大，不能完全滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。90年代初，J.T.Smith、J.R.Booker提出了大地電磁二維快速松弛反演。該反演方法設(shè)定的初始模型為均勻半空間，反演時(shí)用有限差分法計(jì)算出模型對(duì)應(yīng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)、各測(cè)點(diǎn)下的積分核函數(shù)及數(shù)據(jù)殘差，然后使目標(biāo)函數(shù)取極小，得到模型改正量及新模型，接著進(jìn)行插值形成新的二維斷面，以此為新的初始模型；重復(fù)上述過(guò)程，逐次迭代，直至滿足一定的擬合精度，從而得到最終的二維反演模型。該方法可以對(duì)TE和TM兩個(gè)極化模式的參數(shù)獨(dú)立反演，也可進(jìn)行聯(lián)合反演，即全信息反演；此外，還可進(jìn)行靜位移自動(dòng)校正。大約在90年代中期，國(guó)內(nèi)開始逐步推廣大地電磁二維快速松弛反演方法。應(yīng)用結(jié)果說(shuō)明，它具有快速、結(jié)果較合理、不受人為因素影響等特點(diǎn)；因此，普遍為人們所歡迎。石油大學(xué)戴世坤教授據(jù)此研制的擬地震反演軟件在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)浪潮的推動(dòng)下，大地電磁測(cè)深資料的三維正、反演問(wèn)題，已成為國(guó)際地球內(nèi)部電磁感應(yīng)領(lǐng)域的前沿研究課題?？傮w上講，國(guó)外在三維正演方面的研究已趨于成熟，交錯(cuò)采樣有限差分法成為主導(dǎo)的計(jì)算方法；但三維反演至今未取得實(shí)用化的研究成果。在國(guó)內(nèi)，關(guān)于三維正演的研究工作還較少，只有石油大學(xué)(戴世坤)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(譚捍東）等做過(guò)一些工作。長(zhǎng)期以來(lái)，由于三維正演研究滯后，必然也限制了三維反演研究的進(jìn)展。發(fā)展方向A、儀器：運(yùn)用新一代計(jì)算機(jī)與弱信號(hào)處理技術(shù)，發(fā)展高精度、大動(dòng)態(tài)范圍、超寬頻帶、高智能化的數(shù)據(jù)采集器，高靈敏度、超寬頻磁傳感器。為了實(shí)現(xiàn)小尺度、精細(xì)探測(cè)，必需推廣大地電磁三維勘探。因此，需要研究具有實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)處理功能的大節(jié)點(diǎn)數(shù)ＭＴ數(shù)據(jù)采集單元集群。B、數(shù)據(jù)處理:進(jìn)入21世紀(jì)，大地電磁探測(cè)應(yīng)向高精度地球物理探測(cè)技術(shù)的水平發(fā)展。因此，一方面應(yīng)實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)采集，另一方面則應(yīng)著重研究大地電磁三維數(shù)據(jù)處理和三維正、反演方法。為此必需繼續(xù)深入研究各種形式的大地電磁畸變效應(yīng)特征，應(yīng)用最新的數(shù)學(xué)理論和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)解決二維與三維畸變效應(yīng)的分離問(wèn)題；研究非規(guī)則測(cè)網(wǎng)干擾信號(hào)的壓制與校正技術(shù)；研究估算張量阻抗的新方法。問(wèn)題及解決辦法1、問(wèn)題天然場(chǎng)信號(hào)小，觀測(cè)困難，導(dǎo)致深部信息觀測(cè)困難。天然場(chǎng)信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)，難以認(rèn)為控制。2、解決辦法試用人工場(chǎng)源可控源音(聲）頻大地電磁（測(cè)深）法“ControlledSourceAudio-frequencyMagnetotellurics”(以下簡(jiǎn)稱CSAMT法)最早是加拿大多多倫多大學(xué)的D.W.Strangway教授和他的研究生MyronGoldtein于1971年提出的。針對(duì)天然的電磁法場(chǎng)源的隨機(jī)性和信號(hào)微弱，以致觀測(cè)十分困難這一狀況，他們提出了一種改變方案——采用可以控制的人工場(chǎng)源。他們的論文于1975年公開發(fā)表，從理論和試驗(yàn)兩方面奠定了可控源音頻大地電磁法的基礎(chǔ)。自70年代中期起，CSAMT法得到實(shí)際應(yīng)用，一些公司相繼生產(chǎn)用于CSAMT測(cè)量的儀器和解釋應(yīng)用軟件。特別是自80年代以來(lái)，方法理論和儀器都得到了很大發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也擴(kuò)展到普查、勘探石油、天然氣、地?zé)?、金屬礦產(chǎn)、水文、環(huán)境等各個(gè)方面，從而成為受人重視的一種地球物理方法。由于CSAMT法與大地電磁法（MT）、音頻大地電磁法（AMT）的發(fā)展關(guān)系密切，因而在這里有必要提到它們。50年代初期可以認(rèn)為是大地電磁法的十分關(guān)鍵的時(shí)期，在這一時(shí)期有一系列重大的突破性進(jìn)展，例如，卡尼亞（Cagniard）的有歷史意義的論文提出了用測(cè)量相互正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)計(jì)算視電阻率，到現(xiàn)在，人們還把這樣計(jì)算得到的電阻率成為卡尼亞電阻率，由于測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，在一個(gè)點(diǎn)上測(cè)量0.005Hz到200Hz范圍的卡尼亞電阻率，使MT法的勘探深度可以達(dá)到幾百公里。使之成為石油勘探和研究大地構(gòu)造的一種十分有效的手段。AMT法是基于測(cè)量音頻范圍（例如10Hz—10KHz）的電磁場(chǎng)，由于其頻率較高，因而測(cè)量速度快，但勘探深度相應(yīng)較淺。由于天然場(chǎng)源很遠(yuǎn)，利用天然場(chǎng)源的好處是它們接近平面波，且大氣與大地之間的電阻率比極大，因而平面波天然場(chǎng)上垂直向下傳播的，使得解釋理論較為簡(jiǎn)單。然而天然場(chǎng)十分微弱，而且是隨機(jī)的，這使得研究者們大傷腦筋。CSAMT法是一種很好的補(bǔ)充。我們可以用下圖來(lái)說(shuō)明最常用的一種標(biāo)量CSAMT法的測(cè)量過(guò)程：標(biāo)量CSAMT測(cè)量布置的平面示意圖TuleB.甚低頻電磁法（VLF-EM）甚低頻(VLF)電磁法是近三十余年發(fā)展起來(lái)的一種電磁法。20世紀(jì)80年代我國(guó)引入了甚低頻電磁法（以下稱VLF），并研制和生產(chǎn)了相應(yīng)的儀器，在儀器方面，以重慶儀器廠生產(chǎn)的DDS系列的甚低頻最為著名。工作原理：甚低頻電磁法(VLF-EM)是利用世界上海軍用通訊臺(tái)或?qū)Ш脚_(tái)發(fā)射的15～25kHz波段的無(wú)線電波作場(chǎng)源(屬于被動(dòng)源電磁感應(yīng)法),并把發(fā)射臺(tái)天線當(dāng)作位于地表的一個(gè)垂直電偶極子。該法基于電磁感應(yīng)原理,既可利用磁分量測(cè)量(磁傾角法),也可利用電分量測(cè)量(電阻率法或波阻抗法)。在隱伏—半隱伏礦體預(yù)測(cè)中,當(dāng)電極接地條件受到限制時(shí),多采用磁傾角法。選臺(tái)原則：以保證一次場(chǎng)的方向近垂直于待測(cè)地質(zhì)體走向,即使所選電臺(tái)位于待測(cè)地質(zhì)體走向的方位上;在我國(guó)廣大地區(qū),若待測(cè)地質(zhì)體為NE向至近EW向,選擇日本臺(tái)(頻率17.4kHz);若待測(cè)地質(zhì)體為NW向至近SN向,則選擇澳大利亞臺(tái)(22.3kHz)。物理基礎(chǔ)：淺層巖礦石的電阻率差異,淺層巖礦石的電阻率主要取決于巖石的孔隙度、含水性及其巖石的礦物組分,當(dāng)待測(cè)地質(zhì)體與其圍巖的電性差異愈明顯,測(cè)量的異常特征也愈明顯。已有成果表明,在構(gòu)造破碎帶發(fā)育地段,通常甚低頻電磁測(cè)量有明顯的低阻異常反映。構(gòu)造變形、巖石破碎甚至動(dòng)力變質(zhì)作用或熱液蝕變作用,導(dǎo)致原巖物理狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)等方面均有明顯的改變,因此,構(gòu)造破碎蝕變帶與其兩側(cè)圍巖的物性差異明顯,尤其構(gòu)造蝕變帶發(fā)育,有多金屬硫化物充填,以及斷層泥、裂隙水相對(duì)發(fā)育與富集時(shí),均可導(dǎo)致明顯的甚低頻低阻異常反映?？碧缴疃龋篤LF屬于一種被動(dòng)源電磁勘探方法，場(chǎng)源的特征以及電磁波在地下的迅速衰減，限制了該方法的有效探測(cè)深度(一般為40～50m)。它一般用于礦區(qū)及外圍的地球物理掃面，以快速確定和發(fā)現(xiàn)覆蓋層(不超過(guò)50－60m)之下礦化構(gòu)造系統(tǒng)的空間展布和基本規(guī)模。應(yīng)用范圍：（1）金屬礦床找礦勘查、探測(cè)地下含水構(gòu)造、喀斯特溶洞和地質(zhì)填圖中，取得了良好的地質(zhì)、找礦效果；（2）追蹤含礦構(gòu)造、蝕變帶、圈定礦化范圍，研究異常源產(chǎn)狀諸方面顯示出獨(dú)特的能力；（3）尋找地下水、含煤盆地及進(jìn)行地質(zhì)填圖等。特點(diǎn)：具有儀器輕便、方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)鍶礦VLF方法實(shí)例a.磁傾角(D)及Fraser濾波值(F)剖面圖;b.線性濾波電流密度等值線圖;c.地質(zhì)剖面略圖;d.甚低頻低阻異常體的地質(zhì)模式示意圖;1灰?guī)r;2白云巖;3泥巖;f為斷層;Sr為鍶礦體;Cal為方解石脈C.瞬變電磁法（TEM）TransientElectromagneticMethod在國(guó)外，從六十年代開始大力發(fā)展瞬變電磁測(cè)深方法。在這—時(shí)期，蘇聯(lián)曾有30多個(gè)專業(yè)化瞬變測(cè)深(遠(yuǎn)區(qū))測(cè)深隊(duì)。他們的工作任務(wù)主要是在區(qū)域地質(zhì)工作中確定基底起伏。該方法在我國(guó)的應(yīng)用始于80年代末90年代初期。國(guó)內(nèi)外儀器生產(chǎn)情況國(guó)外1)GEONICS公司是聞名于世的生產(chǎn)電磁法儀器的公司。他們的EM-37系統(tǒng)是適用于大定源裝置的中功率儀器。近年該公司又推出PROTEM系統(tǒng)的換代產(chǎn)品。2）Zonge公司生產(chǎn)的GDP-16/32系統(tǒng)可應(yīng)用于各種不同測(cè)量方式的瞬變大地電磁法。3)GEOMETRICS公司生產(chǎn)的SIROTEM型儀器是一種多道輕便型的儀器，適用于重迭回線裝置工作。4)法國(guó)BRGM公司1982年推出SYSCALR2型，由8位微機(jī)芯片控制，用于電阻率和時(shí)域激發(fā)極化電法勘探，儀器的技術(shù)指標(biāo)都較低。5）美國(guó)Newmont公司于1986年最先利用照相機(jī)閃光燈原理研究了新的電容放電電源系統(tǒng)。6）鳳凰地球物理公司，在電法勘探應(yīng)用方面一直處于領(lǐng)先地位，目前，該公司是世界上著名的電磁法儀器生產(chǎn)廠家，他們推出了V5（2000）型儀器大地電磁系統(tǒng)可用于大地電磁（MT）、瞬變電磁（TEM）、音頻大地電磁（AMT）等方法。7)俄羅斯地球物理科學(xué)院在80年代推出的ЧЭС-3型數(shù)字電測(cè)工作站，由PDP-11小型機(jī)控制，16位A/D轉(zhuǎn)換器用于大地電磁測(cè)深（МТЗ）、帶參考的大地電磁測(cè)深（КМТЗ）、建場(chǎng)法測(cè)深（ЗС）、激發(fā)極化（ВЛ）和頻率測(cè)深（ЧЗ）。國(guó)內(nèi)1)國(guó)土資源部物化探研究院生產(chǎn)的WDC-2系統(tǒng)，是輕便、小功率的單點(diǎn)測(cè)量?jī)x器，采用微機(jī)控制，采樣率為20kHZ，動(dòng)態(tài)范圍140dB，最大發(fā)射電流10A。2)長(zhǎng)春科技大學(xué)80年代后期開始研制瞬變場(chǎng)電法儀器，并將地震勘探儀器的設(shè)計(jì)思想、處理方法引入儀器設(shè)計(jì)中。并參與中南大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)了國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目——強(qiáng)場(chǎng)源瞬變電磁技術(shù)完善與升級(jí)，3)西安物化探研究所劉先耀在國(guó)內(nèi)最先利用照相機(jī)閃光燈原理研究了新的電容放電電源系統(tǒng)，使得瞬間放電電流可達(dá)200～300A，隨后王慶乙也采用了此方法。4)中南大學(xué)在國(guó)內(nèi)首先開展了瞬變大地電磁的方法技術(shù)理論的系統(tǒng)研究，目前已生產(chǎn)了SD-1型瞬變電磁儀和SDG-50型瞬變大地電磁儀。在國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目的資助下，生產(chǎn)量TEM-II型瞬變大地電磁儀，去年11月在安徽銅陵進(jìn)行了方法試驗(yàn)，最大電流可達(dá)200A，野外用傳統(tǒng)波形，已經(jīng)達(dá)到了50A。中南大學(xué)研制的SDG－50型瞬變電磁儀中南大學(xué)研制的TEM－II型瞬變電磁儀十五課題組研制的TEM－2瞬變電磁儀國(guó)內(nèi)發(fā)展80年代以來(lái)，電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，更為電法勘探的技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新帶來(lái)新的鍥機(jī)。尤其是在儀器的測(cè)量精度、抗干擾能力以及資料解釋方法的自動(dòng)化、定量化上都有長(zhǎng)足進(jìn)步。90年代GPS技術(shù)的發(fā)展使得接收機(jī)擺脫了同步電纜的束縛，實(shí)現(xiàn)了與發(fā)射機(jī)的分離同步。每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)都是相對(duì)的；尤其是遇到實(shí)際問(wèn)題，比如說(shuō)重疊回線裝置與地質(zhì)探測(cè)對(duì)象有最佳耦合，但是在山區(qū)工作的時(shí)候，由于發(fā)射線框鋪設(shè)太困難，使用重疊回線勢(shì)必影響工作效率。在給定的條件下，要選擇最佳的裝置類型受到許多因素的影響，主要因素有：（1）勘查區(qū)的工作程度即地質(zhì)材料的豐富程度（2）勘查目的體的特性（3）工作效率及經(jīng)濟(jì)利益。一般說(shuō)來(lái)，動(dòng)源裝置（如重疊回線、中心回線裝置）的靈敏程度隨位置的變化是均勻的，而定源裝置（如大定回線裝置）的靈敏度隨離開回線中心的距離的增加而降低。因此，在地質(zhì)資料少或空白地區(qū)進(jìn)行普查工作時(shí)，最好采用動(dòng)源裝置，如選用重疊回線或中心回線裝置，而在后一階段的詳查工作中可以采用大定回線裝置。D.固定源建場(chǎng)測(cè)深法電磁勘探的發(fā)展方向，目前該方法，又有新的進(jìn)展，測(cè)量分量增加、研究參數(shù)增加，解決構(gòu)造的同時(shí)研究巖性，判斷構(gòu)造含油氣性。多分量建場(chǎng)測(cè)深法（MTEM）地—井建場(chǎng)測(cè)深法基本認(rèn)識(shí)：1.固定源建場(chǎng)測(cè)深法是一種以構(gòu)造勘探為主的方法。2.多分量建場(chǎng)測(cè)深法是以構(gòu)造和巖性勘探為主的方法。3.在需要精細(xì)研究構(gòu)造和油氣的時(shí)候應(yīng)用多分量方法。存在的問(wèn)題1解釋軟件落后2山區(qū)工作困難，特別不適應(yīng)西部特殊地貌景觀地區(qū)開展資源勘探。3特殊裝置因?yàn)闆]有精確解，因此在限制了一些裝置的應(yīng)用范圍，如大定源法和LOTEM法。E.電導(dǎo)率成像（EH-4）EH-4電磁成像系統(tǒng)屬于部分可控源與天然源相結(jié)合的一種大地電磁測(cè)深系統(tǒng)。深部構(gòu)造通過(guò)天然背景場(chǎng)源成像(ＭＴ)，其信息源為10Ｈｚ～100ｋＨｚ。淺部構(gòu)造則通過(guò)一個(gè)新型的便攜式低功率發(fā)射器發(fā)射1～100ｋＨｚ人工電磁訊號(hào)，補(bǔ)償天然訊號(hào)的不足，從而獲得高分辨率的成像。電導(dǎo)率成像的特點(diǎn)1、用人工場(chǎng)源與天然場(chǎng)源共同作用的方式，人工場(chǎng)源彌補(bǔ)了天然場(chǎng)源的在某些頻段的不足，使該系統(tǒng)在10Ｈｚ～100ｋＨｚ的范圍內(nèi)獲得連續(xù)的有效信號(hào)。人工場(chǎng)源對(duì)解決淺部地質(zhì)問(wèn)題尤為有用。2、測(cè)量系統(tǒng)和發(fā)射裝置都比較輕便，測(cè)量速度快。該系統(tǒng)效率高于直流電測(cè)深法。3、該系統(tǒng)具有較高的分辨率，為探測(cè)某些小的地質(zhì)構(gòu)造和區(qū)分電阻率差異不大的地層提供了可能性。該系統(tǒng)不受高阻蓋層的影響，在玄武巖覆蓋地區(qū)、基巖大面積出露地區(qū)，甚至在某些沙漠覆蓋區(qū)，均能有效地探測(cè)地下深部地質(zhì)信息。EH4的全新概念主要?dú)w結(jié)為如下幾個(gè)方面：1、EH4應(yīng)用大地電磁法的原理，但使用人工電磁場(chǎng)和天然電磁場(chǎng)兩種場(chǎng)源共同作用的方式，人工場(chǎng)源彌補(bǔ)了天然場(chǎng)源在某些頻段的不足,而且人工場(chǎng)源對(duì)解決淺部地質(zhì)問(wèn)題尤為有用2、EH4既具有有源電探法的穩(wěn)定性，又具有無(wú)源電磁法的節(jié)能和輕便3、EH4能同時(shí)接收和分析X、Y兩個(gè)方向的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，反演X-Y電導(dǎo)率張量剖面，對(duì)判斷二維構(gòu)造特別有利4、EH4儀器設(shè)備輕，觀測(cè)時(shí)間短，完成一個(gè)近1000m深度的測(cè)深點(diǎn)，大約只需15-20分鐘，這使它可以輕而易舉實(shí)現(xiàn)密點(diǎn)連續(xù)測(cè)量（首尾相連），進(jìn)行EMAP連續(xù)觀察5、在EH4的采集控制主機(jī)中插入兩塊附加的地震采集板，就可使一臺(tái)EH4兼作地震儀和電導(dǎo)率測(cè)量，為一機(jī)實(shí)現(xiàn)綜合勘探首創(chuàng)先例6、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和顯示，資料解釋簡(jiǎn)捷，圖像直觀EH4電導(dǎo)率成像的應(yīng)用EH4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)依靠其先進(jìn)的電磁數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了天然信號(hào)源與人工信號(hào)源的采集和處理，并具有很多優(yōu)越性。因此在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。大致有以下方面的應(yīng)用:1、巖土電導(dǎo)率分層2、地下水探測(cè)3、基巖埋深調(diào)查4、煤層高分辨率電探5、金屬礦詳查和普查6、環(huán)境調(diào)查7、咸淡水分界面劃分8、深度1000米13.3磁法勘探（略）磁法勘探是地球物理勘探方法之一。自然界的巖石和礦石具有不同磁性，可以產(chǎn)生各不相同的磁場(chǎng)，它使地球磁場(chǎng)在局部地區(qū)發(fā)生變化，出現(xiàn)地磁異常。利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常，進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁測(cè)等。磁法勘探主要用來(lái)尋找和勘探有關(guān)礦產(chǎn)（如鐵礦、鉛鋅礦、銅錦礦等）；進(jìn)行地質(zhì)填圖；研究與油氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造及大地構(gòu)造等問(wèn)題。我國(guó)建國(guó)以來(lái)大多數(shù)鐵礦區(qū)、多金屬礦區(qū)及油氣田等都進(jìn)行了大量的磁法勘探工作，取得了良好的地質(zhì)效果。磁法勘探也是基本地球物理手段，國(guó)家已納入在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量的計(jì)劃，并已基本覆蓋了全國(guó)重要地區(qū)。磁法勘探儀器：1特斯拉（T）＝109納特（nT）nT常用單位機(jī)械式磁力儀精度5nT刃口式,懸絲式,相對(duì)測(cè)量?jī)x器質(zhì)子磁力儀