瞬變電磁方法技術(shù)應(yīng)用實(shí)例與效果課件

瞬變電磁方法技術(shù)應(yīng)用實(shí)例與效果鄧曉紅dxhigge@163.com中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所.●方法原理及特點(diǎn)●儀器設(shè)備●數(shù)據(jù)采集及解釋技術(shù)

●國(guó)內(nèi)外找礦應(yīng)用實(shí)例與效果內(nèi)容提要.基本原理

瞬變電磁法（TEM）屬于時(shí)間域人工源電磁方法，是以大地中巖（礦）石的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性差異為物理前提，根據(jù)電磁感應(yīng)原理觀測(cè)、研究電磁場(chǎng)空間和時(shí)間分布規(guī)律，以尋找地下良導(dǎo)礦體或解決相關(guān)地質(zhì)問(wèn)題的一種勘查方法。.基本原理一次場(chǎng)二次場(chǎng)基本原理示意圖.基本原理

由于瞬變電磁法研究的是導(dǎo)體內(nèi)渦流的過(guò)渡過(guò)程，觀測(cè)是在脈沖間隙期間進(jìn)行的，不存在一次場(chǎng)源的干擾。又由于脈沖是多種頻率的合成，不同延時(shí)觀測(cè)的主要頻率成份不同，相應(yīng)時(shí)間的電磁場(chǎng)在地下傳播速度不同，因而勘測(cè)的深度不同。在金屬礦勘查中，瞬變電磁法主要用于尋找良導(dǎo)性的致密塊狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀硫化物礦體。但對(duì)于浸染狀硫化物礦體的探測(cè)效果不佳。.基本概念

關(guān)于采樣時(shí)間與頻率的關(guān)系，t≠1／f。這是由于任意時(shí)刻采樣的信號(hào)都含有所有頻率成分的信息，只是不同時(shí)刻的信號(hào)含頻率成份的百分比不同而已。.工作方式1、地面發(fā)射地面接收地面TEM2、地面發(fā)射井中接收地－井TEM.觀測(cè)參數(shù)dB/dt（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）B（磁場(chǎng)）E（電場(chǎng)）輸出結(jié)果形式：用電流歸一ε/Ι

單位μV/A用接收線圈面積歸一ε/AR

單位nV/m2用接收線圈面積和發(fā)射電流歸一ε/(AR·Ι)單位nV/(A·m2)用感應(yīng)段強(qiáng)度歸一無(wú)量綱.關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)發(fā)射電流波形、接收到的感應(yīng)磁場(chǎng)示意圖發(fā)射基頻或時(shí)基下降沿零時(shí)采樣時(shí)間起點(diǎn).優(yōu)點(diǎn)純異常組合多地形影響小加大功率加大勘探深度緊耦合幅度強(qiáng)形狀簡(jiǎn)單多頻疊加早延時(shí)晚延時(shí)多延時(shí)高頻淺部低頻穿透低阻層多頻測(cè)深深部方法特點(diǎn).缺點(diǎn)分辨率隨勘探深度而降低高阻體反映不佳方法特點(diǎn).地－井TEM工作布置.

1、ZK-1為地質(zhì)普查鉆孔，只見(jiàn)到少量硫化礦物或礦化層，不會(huì)再在附近布置鉆探工作；2、地面瞬變電磁法發(fā)現(xiàn)了淺部礦異常，而深部礦由于埋深大而無(wú)可分辨。鉆孔ZK-2穿過(guò)淺部礦后即終孔。3、深部礦感應(yīng)出的瞬變場(chǎng)傳播到地表已是弱不可辨；4、開(kāi)展地－井TEM法就能發(fā)現(xiàn)井旁或井底的深部礦體。地－井TEM法的原理及用途示意圖

.1、能尋找井旁、井底盲礦，判斷已見(jiàn)礦體的空間分布，以及獲得鉆孔周?chē)鷶?shù)百米范圍內(nèi)的有用地質(zhì)信息，從而達(dá)到提高鉆孔見(jiàn)礦率和找礦效果的目的；2、由于接收接近深部礦體，能獲得比地面更強(qiáng)的異常；地－井TEM方法特點(diǎn).3、當(dāng)?shù)V體埋深太大，地面電磁法無(wú)法獲得深部礦體有效信息時(shí)，地－井TEM法的優(yōu)勢(shì)就更加突出；4、由于探頭在井中接收，而大地卻能有效地壓制礦山工業(yè)和人文等電磁干擾，因此在情況復(fù)雜的老礦區(qū)也能開(kāi)展工作，找礦效果明顯。地－井TEM方法特點(diǎn).儀器設(shè)備加拿大GEONIC公司EM系統(tǒng)PROTEM接收機(jī)EM37發(fā)射機(jī)EM47發(fā)射機(jī)EM57發(fā)射機(jī).儀器設(shè)備澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)工業(yè)研究院SIROTEMMk2SIROTEMMk3.儀器設(shè)備美國(guó)ZONGE公司GDP-32Ⅱ接收機(jī)中功率發(fā)射機(jī)小功率發(fā)射機(jī)大功率發(fā)射機(jī)探頭.IGGETEM-20瞬變電磁儀（物化探所）發(fā)射機(jī)接收機(jī)磁探頭儀器設(shè)備.高溫超導(dǎo)三分量磁強(qiáng)計(jì)（物化探所）儀器設(shè)備.由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算的電阻率斷面圖解釋的最大深度為800m由感應(yīng)磁場(chǎng)計(jì)算的電阻率斷面圖解釋的最大深度為1200m儀器設(shè)備.上世紀(jì)70年代，單分量地－井系統(tǒng)已商品化；上世紀(jì)90年代初，三分量地－井系統(tǒng)商品化；加拿大CRONE公司PEM系統(tǒng)；加拿大GEONICS公司PROTEM系統(tǒng)；最大測(cè)量深度可達(dá)3000米；目前國(guó)內(nèi)可測(cè)量最大深度2200米；物化探所已引進(jìn)2200米大功率PEM系統(tǒng)；物化探所從1993年開(kāi)始開(kāi)展野外工作。地－井TEM儀器設(shè)備.儀器設(shè)備加拿大CRONE公司PEM系統(tǒng)的主要設(shè)備：

1、數(shù)字接收機(jī)2、2.4、4.8kW發(fā)射機(jī)

3、整流器

4、發(fā)電機(jī)

5、三分量井中探頭（面積:Z-6000m2、XY-2600m2）

6、定向探頭和電池包7、900m、1200m及2200m井中電纜及絞盤(pán).儀器設(shè)備部件名稱(chēng)長(zhǎng)度（cm）直徑（mm）有效面積（m2）靈敏度μV/nT·Hz頻帶（kHz）Z分量探頭1603260004230XY分量探頭21432260018.230定向工具6532電池包9032PEM三分量地－井TEM井下系統(tǒng)設(shè)備

.儀器設(shè)備加拿大GEONIC公司EM系統(tǒng)主要有三方面特色：1、可同時(shí)進(jìn)行三分量數(shù)據(jù)采集；2、采用積分器采樣，各采樣道均為獨(dú)立的積分器，信噪比較高；3、EM47發(fā)射機(jī)：在40×40m線圈的條件下，發(fā)射電流下降沿時(shí)間為2.5μs。...

自研制儀器設(shè)備三通道接收機(jī)大功率發(fā)射機(jī)GPS同步鐘5kW整流器下井探頭研制的深井地－井TEM系統(tǒng).發(fā)射機(jī)1、脈沖頂端應(yīng)平穩(wěn)；2、下降沿應(yīng)線性下降。

.TEM儀器對(duì)比試驗(yàn)85號(hào)點(diǎn)PEM發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：12.5Hz下降沿：1000μs85號(hào)點(diǎn)GDP-32發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：8Hz下降沿：60μs85號(hào)點(diǎn)V8發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：7A發(fā)射基頻：8.33Hz下降沿：50μs.TEM儀器對(duì)比試驗(yàn)93號(hào)點(diǎn)PEM發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：12.5Hz下降沿：500μs93號(hào)點(diǎn)GDP-32發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：8Hz下降沿：50μs93號(hào)點(diǎn)V8發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：7A發(fā)射基頻：25Hz下降沿：20μs.TEM儀器對(duì)比試驗(yàn)107號(hào)點(diǎn)PEM發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：12.5Hz下降沿：500μs107號(hào)點(diǎn)GDP-32發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：8Hz下降沿：60μs107號(hào)點(diǎn)V8發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：7A發(fā)射基頻：8.33Hz下降沿：15μs.TEM儀器對(duì)比試驗(yàn)119號(hào)點(diǎn)PEM發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：25Hz下降沿：500μs119號(hào)點(diǎn)GDP-32發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：20A發(fā)射基頻：8Hz下降沿：60μs119號(hào)點(diǎn)V8發(fā)射系統(tǒng)實(shí)際發(fā)射波形圖周期波形下降沿發(fā)射框：200m×200m發(fā)射電流：7.4A發(fā)射基頻：8.33Hz下降沿：120μs.TEM儀器對(duì)比試驗(yàn)

三種探頭的外觀對(duì)比SB70KPEM30KGDPTEM-3生產(chǎn)單位探頭帶寬有效面積尺寸ZongeGDP（TEM-3）8kHz10000m2長(zhǎng)度610mm，直徑110mmCronePEM30kHz1890m2長(zhǎng)度585mm，直徑64mm大地華龍SB70K70kHz1800m2長(zhǎng)度525mm，直徑60mm三種探頭的幅頻特性對(duì)比.TEM儀器對(duì)比試驗(yàn)119號(hào)點(diǎn)PEM、GDP-32、V8儀器瞬變響應(yīng)曲線及一維反演曲線對(duì)比圖.正確使用TEM儀器采集野外數(shù)據(jù)問(wèn)題的提出當(dāng)前，許多單位已引進(jìn)了多功能電法儀，如GDP-32II

多功能電法儀，既可以做CSAMT，又可以做IP，還可以做TEM，這本來(lái)是件好事。但如果技術(shù)人員對(duì)方法技術(shù)和儀器功能不太了解，使用儀器不當(dāng)，將獲得錯(cuò)誤的原始數(shù)據(jù)，造成巨大的浪費(fèi)。GDP-32II儀器的TEM功能與專(zhuān)用TEM儀器的性能指標(biāo)并不一樣，如發(fā)射電流下降沿為自由沿并且不固定或者不可見(jiàn)，具體的下降沿時(shí)間依靠操作員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估計(jì)。為此，我們開(kāi)展了野外試驗(yàn)工作，總結(jié)了正確使用GDP-32II儀器做TEM勘查的野外操作流程。.正確使用TEM儀器采集野外數(shù)據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及分析當(dāng)下降沿設(shè)置為60μs、總延時(shí)設(shè)置為0μs時(shí)衰減曲線早期道明顯落入下降沿段（黑色曲線）。而當(dāng)下降沿和總延時(shí)兩個(gè)參數(shù)均設(shè)置不準(zhǔn)確時(shí)（其它顏色曲線），就不能得到正確的衰減曲線，差異較大。差異主要體現(xiàn)在早期道，這將給反演結(jié)果造成很大的差異。.正確使用TEM儀器采集野外數(shù)據(jù)正確的參數(shù)設(shè)置根據(jù)示波器測(cè)量結(jié)果，下降沿應(yīng)為60μs，已知探頭延時(shí)15μs，濾波器延時(shí)26μs，第一時(shí)間窗口寬度30.5μs。為此，正確的參數(shù)設(shè)置為：下降沿參數(shù)應(yīng)設(shè)置為60μs，總延時(shí)參數(shù)應(yīng)設(shè)置為60＋15＋26＋30.5＝131.5μs。在儀器菜單中選擇總延時(shí)應(yīng)選擇152.6μs檔，雖然比實(shí)際的總延時(shí)大一些，但不能比實(shí)際的總延時(shí)小，否則采樣起始時(shí)間會(huì)落入下降沿段，獲得錯(cuò)誤的衰減曲線。.一次場(chǎng)

我們?cè)谶@里討論的一次場(chǎng)是指在回線源中供電時(shí)自由空間的磁場(chǎng)強(qiáng)度和空間特征，了解這種場(chǎng)的特征對(duì)場(chǎng)源布置，以及解釋所取得的成果都會(huì)有所幫助。.一次場(chǎng)垂直分量公式回線中心：回線軸上：主剖面上：

.一次場(chǎng)一次場(chǎng)垂直分量沿X軸的變化f(x/l)曲線圖回線中部x＜0.66范圍內(nèi)的場(chǎng)接近均勻，當(dāng)逐漸靠近回線，場(chǎng)劇烈地增加，越過(guò)回線，場(chǎng)的符號(hào)改變并隨遠(yuǎn)離回線而迅速下降。

.一次場(chǎng)主剖面一次場(chǎng)磁力線方位分布圖場(chǎng)源布置最佳耦合資料解釋.一次場(chǎng)場(chǎng)源布置最佳耦合資料解釋.正常場(chǎng)

正常場(chǎng)是剖面測(cè)量中的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，它是指局部異常響應(yīng)的背景。典型的正常場(chǎng)就是均勻非磁性導(dǎo)電半空間表面的瞬變響應(yīng)。層狀大地也可視為相當(dāng)某一電阻率的半空間。設(shè)半徑為a的單匝圓回線鋪設(shè)于均勻非磁性導(dǎo)電半空間表面上，在t=0的瞬間，回線中的電流I階躍地下降為零：.正常場(chǎng)重疊回線均勻半空間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)為：其中τ0＝t/(σμ0a2)為綜合參數(shù)（無(wú)量綱）；J1(x)是一階一類(lèi)貝塞爾函數(shù)；μ0＝4π×10－7H/m。.正常場(chǎng)重疊回線早期τ0≤0.01，fc(τ0)≈1/(4πτ0)；則早期感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

晚期τ0≥3，fc(τ0)≈1/(40)；則晚期感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：.正常場(chǎng)中心回線

在單匝圓形回線中部，場(chǎng)近于均勻，用接收線圈進(jìn)行觀測(cè)，其垂直分量響應(yīng)為：其中：.正常場(chǎng)中心回線早期τ0≤0.01，fI(τ0)→0；則早期感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

晚期τ0≥3，則晚期感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：.常用裝置類(lèi)型.常用裝置類(lèi)型1、中心回線組合這種組合是由感應(yīng)接收線圈放在發(fā)射回線的中心而組成。發(fā)射回線和接受線圈在觀測(cè)剖面上同步移動(dòng)，觀測(cè)dBz/dt，也可以同時(shí)觀測(cè)三個(gè)分量。無(wú)論是在普查階段還是在詳查階段，該裝置都是剖面測(cè)量和測(cè)深觀測(cè)的主要裝置之一。.常用裝置類(lèi)型2、重疊回線組合這種方式是發(fā)射線圈和接收線圈為兩個(gè)大小和形狀完全一樣的回線在空間上重疊在一起，沿剖面同步移動(dòng)，觀測(cè)dBz/dt分量?；鼐€邊長(zhǎng)通常從幾十米到二百米。.常用裝置類(lèi)型3、偶極－偶極組合

這種裝置一般發(fā)射為一多匝線圈，接收線圈采用多匝線圈或探頭，即Slingram組合。接收和發(fā)射線圈可以在同一測(cè)線上或分別在兩條測(cè)線上保持一定間隔同步移動(dòng)，除觀測(cè)垂直分量外，還可以觀測(cè)水平分量。.常用裝置類(lèi)型4、大定源組合發(fā)射線圈邊長(zhǎng)為幾百米或一公里的大回線，發(fā)射線圈固定不移動(dòng)，用一個(gè)小的接收線圈沿測(cè)線移動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)。發(fā)射回線可為矩形或方形回線，可以在回線內(nèi)測(cè)量，也可以在回線外測(cè)量?？捎^測(cè)三個(gè)分量。.常用裝置類(lèi)型5、電偶極—電偶極（回線）組合這種裝置由電偶源激發(fā)，用接收回線置于遠(yuǎn)區(qū)接收dBz/dt分量或用兩接地電極接收電場(chǎng)水平分量；接發(fā)極距一般大于3km。該裝置主要用于深部構(gòu)造研究，也可用于尋找隱伏多金屬礦。（LOTEM）.常用裝置的剖面特征直立薄板上各回線組合的剖面特性.技術(shù)參數(shù)的選擇裝置選擇條件：1、發(fā)射和接收回線相對(duì)目的物的耦合處于最佳狀態(tài)；2、異常形狀盡可能簡(jiǎn)單；3、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍、同步能力是否滿足需要。一般面積性工作，應(yīng)選用中心回線或重疊回線裝置，其對(duì)任何產(chǎn)狀的地質(zhì)體，都可以獲得最佳的耦合效應(yīng)，不會(huì)漏掉異常。若要確定目標(biāo)物的產(chǎn)狀及邊界，最好選用大定源裝置，且發(fā)射大回線要布置在對(duì)目標(biāo)物激發(fā)有利的位置，其回線尺寸取決于探測(cè)深度及對(duì)橫向分辨率的要求。.技術(shù)參數(shù)的選擇重疊回線裝置

為普查常用的裝置，是國(guó)內(nèi)瞬變電磁儀器的主要工作方式，原因是無(wú)遠(yuǎn)程同步系統(tǒng)，如石英鐘、無(wú)線電、GPS同步功能，采用參考電纜同步。測(cè)量垂直地表的二次場(chǎng)。當(dāng)?shù)乇碣x存超順磁物質(zhì)時(shí)，接收線圈與發(fā)射回線應(yīng)平移分離3～5m距離?；鼐€邊長(zhǎng)：20×20m,40×40m,50×50m,100×100m,200×200m。.技術(shù)參數(shù)的選擇中心回線裝置其基本功能、異常特征、發(fā)射Tx敷設(shè)方式同重疊回線裝置，接收探頭位于發(fā)射Tx回線中心，接收的二次場(chǎng)為垂直（鉛垂）分量或水平分量?；鼐€邊長(zhǎng)：除用重疊回線裝置回線尺寸外，可做小回線，最小可為1米，即1×1m～200×200m。為瞬變電磁測(cè)深的主要裝置。.技術(shù)參數(shù)的選擇偶極－偶極裝置目前偶極裝置用的主要是水平共面組合同線、旁線，動(dòng)源Tx—Rx保持固定間距同步移動(dòng)受發(fā)射磁矩的限制，應(yīng)用水平磁偶極子發(fā)射方便靈活性較差，一般使用只能是定源偶極?？捎^測(cè)水平分量。除做瞬變電磁測(cè)深外，還可改變接發(fā)距，做幾何測(cè)深。發(fā)射線圈直徑：1m～20m接發(fā)距：4～10倍發(fā)射線圈直徑異常形態(tài)復(fù)雜，多峰、伴生反向極值

記錄點(diǎn)：Tx—Rx中點(diǎn).技術(shù)參數(shù)的選擇

大定源回線裝置

由于耦合關(guān)系固定，很難使位于回線內(nèi)外大范圍的地下目標(biāo)物都處于激發(fā)有利位置，因此，在目標(biāo)物空間位置大致確定的情況下，用于詳查，確定目標(biāo)物的產(chǎn)狀、邊界?；鼐€內(nèi)外全域觀測(cè)激發(fā)有利部位：回線內(nèi)緩產(chǎn)狀導(dǎo)體回線外200～500米范圍內(nèi)陡傾導(dǎo)體發(fā)射回線尺寸：全域、回線外觀測(cè)，300×600m或400×800m；回線內(nèi)觀測(cè)，200×900m，400×1km，1km×1km～2km×2km.技術(shù)參數(shù)的選擇大定源回線裝置

回線內(nèi)觀測(cè)，均勻場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹虚g三分之一，回線較大時(shí)，測(cè)線平行回線長(zhǎng)邊、距離至少100m，端點(diǎn)距回線短邊最好150m以上，不能小于100m，如果在回線內(nèi)、距回線邊較近、大面積測(cè)量，必須進(jìn)行正常場(chǎng)改正，否則，剖面異常形態(tài)奇變，導(dǎo)致電阻率計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。同時(shí)觀測(cè)磁三分量，至少測(cè)兩個(gè)分量（Z和X）。由于正常場(chǎng)強(qiáng)度較大，將實(shí)測(cè)值減去正常場(chǎng)值，獲得純異常場(chǎng)。水平分量反映導(dǎo)體的產(chǎn)狀、邊界更直觀，計(jì)算視電阻率主要用垂直分量。.技術(shù)參數(shù)的選擇回線大小的選擇

1、中心回線裝置發(fā)射回線邊長(zhǎng)按測(cè)區(qū)工作所需要的探測(cè)深度、覆蓋層平均電阻率、干擾電平及發(fā)射電流合理選定。一般最大不超過(guò)200×200m。2、大定源回線裝置發(fā)送線框依據(jù)探測(cè)深度，在100m×200m～400m×800m范圍內(nèi)選用，長(zhǎng)邊應(yīng)平行地質(zhì)體走向敷設(shè)，供電電流一般為10～30A。3、在工程TEM勘查中，一般使用回線邊長(zhǎng)為10～20m，點(diǎn)距為5～10m的重疊回線工作。.技術(shù)參數(shù)的選擇取樣延時(shí)的選擇一般來(lái)說(shuō)，在一個(gè)測(cè)區(qū)開(kāi)始工作之前應(yīng)首先做對(duì)比試驗(yàn)工作，選取合適的采樣延時(shí)。如果最后幾道讀數(shù)為噪聲電平，說(shuō)明有用信號(hào)都已記錄下來(lái)，取樣延時(shí)的選擇是合適的。.技術(shù)參數(shù)的選擇取樣延時(shí)的選擇某工區(qū)同一測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)衰減曲線.技術(shù)參數(shù)的選擇取樣延時(shí)的選擇

錯(cuò)誤概念：淺層目標(biāo)物，不測(cè)晚延時(shí)信號(hào)深層目標(biāo)物，不測(cè)早延時(shí)信號(hào).技術(shù)參數(shù)的選擇疊加次數(shù)的選擇

實(shí)際工作中疊加次數(shù)希望取得少些，以提高觀測(cè)速度。這主要決定于測(cè)區(qū)內(nèi)所用裝置的信噪比。噪聲小可以適當(dāng)減小疊加次數(shù)以提高工作效率，噪聲大可以增大疊加次數(shù)壓制部分噪聲。.技術(shù)參數(shù)的選擇疊加次數(shù)的選擇同一測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)TEM噪聲其它條件相同.技術(shù)參數(shù)的選擇采樣時(shí)間起點(diǎn)的設(shè)置

必須考慮到兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：

1、下降沿時(shí)間tr2、線圈延遲tc

.技術(shù)參數(shù)的選擇采樣時(shí)間起點(diǎn)的設(shè)置

不考慮其它因素影響t1=t-tr.技術(shù)參數(shù)的選擇采樣時(shí)間起點(diǎn)的設(shè)置采樣延遲時(shí)間：t1=t-tr-tc.技術(shù)參數(shù)的選擇采樣時(shí)間起點(diǎn)的設(shè)置兩個(gè)接收線圈的延遲時(shí)間分別為27μs和90μs，接收機(jī)的線圈延遲時(shí)間參數(shù)設(shè)置都為90μs。圖中兩條曲線在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上早期瞬變響應(yīng)差別較大，線圈延遲時(shí)間小的感應(yīng)探頭測(cè)得的幅值偏低，說(shuō)明在設(shè)置參數(shù)時(shí)線圈的延遲時(shí)間一定要準(zhǔn)確。線圈延遲時(shí)間設(shè)置的影響.技術(shù)參數(shù)的選擇接收線圈頻帶寬度對(duì)TEM響應(yīng)的影響

1、延遲時(shí)間使信號(hào)采集進(jìn)入感應(yīng)段2、頻帶早期段響應(yīng)幅值降低.技術(shù)參數(shù)的選擇測(cè)網(wǎng)布設(shè)發(fā)射回線的角點(diǎn)要準(zhǔn)確定位。由于瞬變響應(yīng)強(qiáng)度于發(fā)射回線邊長(zhǎng)的平方成正比，視電阻率與發(fā)射回線邊長(zhǎng)的三分之四次冪成正比。重疊回線：測(cè)線兩側(cè)布設(shè)發(fā)射回線的兩條輔線。中心回線：一條主測(cè)線，兩條輔線。測(cè)點(diǎn)：中心回線、重疊回線點(diǎn)距為回線邊長(zhǎng)的一半，半覆蓋方式。大定源：點(diǎn)距10～40m偶極：(0.2～0.5倍)極距.2003年小熱泉子礦區(qū)工作現(xiàn)場(chǎng).2005年紅透山礦區(qū)工作現(xiàn)場(chǎng)....數(shù)據(jù)采集1、發(fā)射電流強(qiáng)度2、發(fā)射回線邊長(zhǎng)3、發(fā)射電流下降延遲時(shí)間（下降沿時(shí)間）4、接收線圈有效面積數(shù)據(jù)處理、反演成像必用的參數(shù)。下降沿時(shí)間用于后沿改正。關(guān)鍵參數(shù).數(shù)據(jù)采集1、線架不能纏繞在回線上，產(chǎn)生非常大的電感。2、避免回線縱橫邊的接點(diǎn)線頭接地，尤其是重疊回線裝置，電場(chǎng)直接耦合。3、接收探頭風(fēng)動(dòng)影響。4、金屬物品（接收機(jī)）遠(yuǎn)離探頭2～4m。5、大定源回線的長(zhǎng)邊布直。需要注意的問(wèn)題.數(shù)據(jù)采集實(shí)測(cè)的纏線架影響.數(shù)據(jù)采集擋風(fēng)板可以有效降低風(fēng)動(dòng)噪聲.數(shù)據(jù)采集擋風(fēng)板可以有效降低風(fēng)動(dòng)噪聲.數(shù)據(jù)采集中早期用平均相對(duì)誤差，標(biāo)準(zhǔn)小于10%晚期用平均絕對(duì)誤差，標(biāo)準(zhǔn)小于3nV/m2質(zhì)量評(píng)價(jià).數(shù)據(jù)處理

瞬變響應(yīng)主要特征是感應(yīng)信號(hào)的衰變規(guī)律。數(shù)據(jù)處理消除外部電磁噪聲信號(hào)，恢復(fù)感應(yīng)信號(hào)的衰變規(guī)律的固有特征，使瞬變響應(yīng)滿足反演和成像的理論條件為目的。數(shù)據(jù)處理是瞬變電磁資料解釋的重要環(huán)節(jié)。.數(shù)據(jù)處理1、初步整理2、強(qiáng)干擾噪聲剔除3、數(shù)據(jù)濾波4、裝置自耦合效應(yīng)和固有過(guò)渡過(guò)程的消除5、后沿改正.數(shù)據(jù)處理1、初步整理

繪制典型的衰減曲線和各條測(cè)線的剖面曲線，能直觀地了解原始數(shù)據(jù)的異常及干擾大致情況，為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理作好準(zhǔn)備。采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)，可以有效地壓制強(qiáng)信號(hào)而突出顯示弱信號(hào)的情況。.數(shù)據(jù)處理1、初步整理衰減曲線剖面曲線.數(shù)據(jù)處理2、強(qiáng)干擾剔除

強(qiáng)干擾是一相對(duì)概念干擾信號(hào)的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于有效信號(hào)的強(qiáng)度其特征為衰減曲線的跳變數(shù)學(xué)方法：指數(shù)譜函數(shù)擬合根據(jù)早、中期時(shí)間段信號(hào)確定系數(shù)ai.數(shù)據(jù)處理2、強(qiáng)干擾剔除

早、中期采樣信號(hào)偏離擬合函數(shù)20%的跳變點(diǎn)剔除后，函數(shù)值用擬合值替代；晚期信號(hào)偏離擬合值20%+3μV的跳變點(diǎn)剔除后函數(shù)值用擬合函數(shù)的晚期漸近線所對(duì)應(yīng)時(shí)間函值替代。.數(shù)據(jù)處理3、數(shù)據(jù)濾波

作用是壓制晚期干擾噪聲影響實(shí)用的數(shù)學(xué)濾數(shù)方法：三點(diǎn)濾波:干擾信號(hào)較復(fù)雜時(shí)c1、c3取0.1～0.3，c2取0.4～0.6，c1+c2+c3=1.0.數(shù)據(jù)處理3、數(shù)據(jù)濾波

四點(diǎn)濾波(Praser濾波):應(yīng)用最基本的條件是固定場(chǎng)源探測(cè)目標(biāo)體位于均勻場(chǎng)中感應(yīng)二次電流可視為線電流大定源回線內(nèi)或回線外遠(yuǎn)場(chǎng)TEM觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算公式：.數(shù)據(jù)處理3、數(shù)據(jù)濾波

卡爾曼濾波:信號(hào)與噪聲兩部分的迭加

x(t)=s(t)+n(t)根據(jù)測(cè)量結(jié)果求其近似值其衡量標(biāo)準(zhǔn)為滿足均方差最小。遞推公式為：b=δ2/s為噪聲信號(hào)比經(jīng)反復(fù)迭代，逐次逼近可獲信號(hào)s(t)的近似值。.數(shù)據(jù)處理3、數(shù)據(jù)濾波

三點(diǎn)濾波與卡爾曼濾波適用于衰減曲線；四點(diǎn)濾波適用于剖面曲線濾波；條件：噪聲信號(hào)滿足正態(tài)分布規(guī)律，實(shí)測(cè)資料的噪聲絕大部分不完全滿足正態(tài)分布規(guī)律，引入衡量衰減曲線是否滿足衰變規(guī)律的衰減斜率參數(shù)。.數(shù)據(jù)處理3、數(shù)據(jù)濾波

約束條件為濾波后的衰減曲線變化規(guī)律應(yīng)滿足：

ni/2＜ni+1＜ni對(duì)于不滿足上式條件的采樣時(shí)間道的電動(dòng)勢(shì)值，根據(jù)前兩個(gè)采樣時(shí)間道信號(hào)的變化規(guī)律加以修正，直到滿足約束條件邊界的值.數(shù)據(jù)處理4、裝置自耦合效應(yīng)與固有過(guò)渡過(guò)程的校正

發(fā)射和接收線圈在激勵(lì)信號(hào)作用下直接耦合接收線圈自身的暫態(tài)過(guò)程而產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)小回線比大回線耦合強(qiáng)，地表低阻比高阻耦合強(qiáng)主要反映在晚期采樣信號(hào)段其特征為衰減非常緩慢數(shù)值為幾μV到二十μV左右的電平信號(hào).數(shù)據(jù)處理4、裝置自耦合效應(yīng)與固有過(guò)渡過(guò)程的校正

產(chǎn)生的影響：計(jì)算所得視電阻率比實(shí)際值小幾十倍求得的相應(yīng)視深度偏淺尤其對(duì)全域視電阻率的影響更大

.數(shù)據(jù)處理4、裝置自耦合效應(yīng)與固有過(guò)渡過(guò)程的校正

不同回線邊長(zhǎng)的衰減曲線小回線比大回線衰減慢

.數(shù)據(jù)處理4、裝置自耦合效應(yīng)與固有過(guò)渡過(guò)程的校正

裝置效應(yīng)產(chǎn)生的低阻層

.數(shù)據(jù)處理4、裝置自耦合效應(yīng)與固有過(guò)渡過(guò)程的校正

裝置效應(yīng)產(chǎn)生的整條電阻率斷面顯示低阻（甘肅）.數(shù)據(jù)處理4、裝置自耦合效應(yīng)與固有過(guò)渡過(guò)程的校正

校正方法：用層狀介質(zhì)一維正演擬合的方法進(jìn)行消除該種影響。如果在物性參數(shù)未知的地區(qū)，在正常場(chǎng)區(qū)域，用平均電阻率模型進(jìn)行正演計(jì)算，擬合實(shí)測(cè)值。擬合度主要以早、中期信號(hào)獲得最佳擬合為標(biāo)準(zhǔn)，而晚期實(shí)測(cè)信號(hào)與正演計(jì)算結(jié)果的差值主要成份為裝置自耦合效應(yīng)和固有過(guò)渡過(guò)程響應(yīng)。

.數(shù)據(jù)處理5、后沿改正

理論電流波形實(shí)際儀器電流波形進(jìn)行視電阻率、深度計(jì)算及反演成像前必須對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)做后沿改正。

.數(shù)據(jù)處理5、后沿改正不同下降沿時(shí)間的衰減曲線.數(shù)據(jù)處理5、后沿改正

不同下降沿時(shí)間經(jīng)后沿改正后的衰減曲線.數(shù)據(jù)處理5、后沿改正

解析法：數(shù)值方法：數(shù)值法對(duì)于層狀介質(zhì)的響應(yīng)信號(hào)改正效果較好對(duì)局部異常響應(yīng)的后沿改正解析法優(yōu)于數(shù)值法.數(shù)據(jù)處理實(shí)測(cè)曲線濾波取不同延時(shí)進(jìn)行濾波和裝置效應(yīng)校正得到的視電阻率深度曲線1取3.33ms；2取4.71ms；3取6.67ms.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理方法改進(jìn)前、后的電阻率圖像對(duì)比改進(jìn)前改進(jìn)后.資料解釋1、具有代表性衰減曲線圖2、瞬變響應(yīng)剖面曲線圖3、瞬變響應(yīng)早、中、晚延時(shí)道的平剖圖4、視電阻率斷面圖5、斷面和平切面電阻率圖像基本圖件

.資料解釋定性分析

1、確定背景場(chǎng)：依據(jù)多道剖面曲線及衰減曲線的特征，通過(guò)層狀大地一維正演確定正常場(chǎng)電阻率。2、異常的確定與篩選：由視衰減常數(shù)τs確定

τs=(tj-ti)/{ln(εj-εi)}一般有工業(yè)價(jià)值硫化物礦床的衰減常數(shù)τs為2～50ms。注意：τs值大于4的異常也不一定是礦異常。.資料解釋定性分析

3、視電阻率計(jì)算利用晚期公式或全域公式4、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間特性

晚期響應(yīng)與t-2/5成正比，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上衰減曲線如果呈68.2o直線下降，反映的是均勻介質(zhì)特性。5、金屬因素MTEM的計(jì)算仿效激發(fā)極化法給出的概念.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

典型曲線（重疊回線）.資料解釋定性分析

偶極裝置下導(dǎo)電薄板響應(yīng)隨埋深變化的剖面曲線.資料解釋定性分析

偶極裝置水平導(dǎo)電薄板響應(yīng)隨埋深極距比的變化規(guī)律.資料解釋定性分析

偶極裝置下導(dǎo)電薄板響應(yīng)隨傾角變化的剖面曲線.資料解釋定性分析

偶極裝置下導(dǎo)電薄板響應(yīng)隨傾角變化的剖面曲線.資料解釋定性分析

定源大回線裝置不同傾角板體位于回線內(nèi)的響應(yīng)剖面曲線上圖為水平分量，下圖為垂直分量.資料解釋定性分析

定源大回線裝置不同傾角板體位于回線外的響應(yīng)剖面曲線上圖為水平分量，下圖為垂直分量.資料解釋定量解釋

擬二維反演計(jì)算全域視電阻率

.資料解釋定量解釋

擬二維反演從fI(u)曲線可以看出，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)義的全域視電阻率存在“雙解”。常用的解決方法是先將實(shí)測(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)，由磁場(chǎng)定義全域視電阻率。.資料解釋定量解釋

擬二維反演依據(jù)煙圈理論計(jì)算深度.資料解釋定量解釋

擬二維反演然后，對(duì)所得視電阻率和視深度值進(jìn)行修正，最后應(yīng)用有限長(zhǎng)度的厚板程序，將橫向同深度層的介質(zhì)分成若干塊有限長(zhǎng)度的厚板狀導(dǎo)電介質(zhì)進(jìn)行正演擬合，反復(fù)進(jìn)行深度、電阻率校正，得到最終的深度—電阻率地電斷面，確定地下電性結(jié)構(gòu)分布。.軟件進(jìn)展

澳大利亞Encom公司推出的EMvision瞬變電磁法軟件，主要功能為層狀介質(zhì)模擬、復(fù)合板狀模型模擬、塊狀模型模擬，具體包括導(dǎo)電半空間中的球體的正演、層狀介質(zhì)的正、反演、兩層大地中復(fù)合板體的正演、層狀大地中塊體模型的正演模擬。Maxwell軟件也是一款較好的軟件。美國(guó)Interpex公司的IX1Dv3電法數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括直流電法、瞬變電磁法、大地電磁法、頻譜激電和相位激電，但其處理僅限于一維模型。EMIGMA7V.8為綜合物探資料解釋工作站，瞬變電磁法的軟件功能包括數(shù)字濾波、階躍響應(yīng)校正、視電阻率和視深度計(jì)算、三維正演、一維反演、電導(dǎo)率深度成像。

國(guó)外軟件

....國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比軟件名稱(chēng)MaxwellEMvisionEmigma正反演功能1D正反演、3D正演、視電阻率計(jì)算，缺定源回線1D反演。1D正反演、3D正演，視電阻率計(jì)算，缺定源回線1D反演。1D正反演、3D正演，視電阻率計(jì)算，有定源回線1D反演（框內(nèi)、框外均可）。支持導(dǎo)入的數(shù)據(jù)類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)TEM格式、FEM、CronePEMfile、GeonicsProtemRawfile、SirotemMKⅢfileTEM、AMIR格式、不同類(lèi)型的Grid、SirotemMKⅢ、GeonicsProtem、CronepemAMIR、不同類(lèi)型的Grid、Cronepem、Geonics、utem模擬參數(shù)B、dB/dtdB/dtB、dB/dtPP道計(jì)算可計(jì)算PP道（下降沿）不可計(jì)算PP（下降沿）可計(jì)算PP道（下降沿）支持裝置中心回線、重疊回線、定源回線、地－井裝置中心回線、重疊回線、定源回線、地－井裝置中心回線、定源回線、地－井裝置支持儀器Zonge、Protem、Sirotem、Smartem、Crone、用戶自定義Zonge、Protem、Sirotem、Crone、Geotem、EM37等有相應(yīng)選項(xiàng)，但格式較老，該項(xiàng)一般采用自定義實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)輸出類(lèi)型Graphertxt、TEM、XYZ格式、文本文件TEM、AMIR格式、GeosoftGDB、不同類(lèi)型Grid文檔XYZ、GBN、PEV、QCT、EmigmaDatabase計(jì)算速度與穩(wěn)定性較快、穩(wěn)定較快、穩(wěn)定較慢、不穩(wěn)定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與顯示靈活多變，且與EMvision數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)相互調(diào)用，圖形顯示較友好，可在剖面曲線窗口、平面圖窗口、模型窗口加載圖像。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能相對(duì)較少、但支持標(biāo)準(zhǔn)的TEM數(shù)據(jù)。圖形顯示較粗糙，變通性差。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通用性較差、功能龐大、非專(zhuān)業(yè)的TEM軟件，但三維數(shù)據(jù)體顯示功能強(qiáng)大。衰減、剖面曲線顯示顯示界面較靈活、同一窗口可累及顯示不同測(cè)點(diǎn)的衰減曲線。剖面曲線、衰減曲線顯示相對(duì)友好，但一個(gè)窗口一次只能顯示一條衰減曲線。曲線顯示相對(duì)友好各自優(yōu)缺點(diǎn)計(jì)算速度快、數(shù)據(jù)類(lèi)型靈活、成圖快捷、系統(tǒng)穩(wěn)定。計(jì)算速度快，穩(wěn)定性一般。圖形顯示功能強(qiáng)大，對(duì)原始數(shù)據(jù)要求苛刻，系統(tǒng)不穩(wěn)定。.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比100Ω·m均勻半空間模型三種軟件計(jì)算的衰減曲線對(duì)比圖

.400Ω·m均勻半空間模型三種軟件計(jì)算的衰減曲線對(duì)比圖

國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比水平三層層狀模型，第一至第三層電阻率分別300Ω·m、10Ω·m、200Ω·m，厚度分別為100m、20m。

.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比水平五層層狀模型，第一至第五層電阻率分別為：400Ω·m、10Ω·m、400Ω·m、10Ω·m、500Ω·m，厚度分別為200m、50m、200m、50m。.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比均勻半空間嵌入薄板模型三套軟件計(jì)算獲得的剖面曲線對(duì)比圖

.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比均勻半空間嵌入棱柱體模型三套軟件計(jì)算獲得的剖面曲線對(duì)比圖

.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比地－井TEM裝置均勻半空間嵌入薄板模型三套軟件計(jì)算獲得的剖面曲線對(duì)比圖

.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比小結(jié)1）對(duì)于均勻半空間和水平層狀模型，三套軟件正演獲得的衰減曲線完全一致，說(shuō)明一維正演基本沒(méi)問(wèn)題；對(duì)于一維反演，均勻半空間模型反演基本沒(méi)問(wèn)題。而對(duì)于多層層狀模型，雖然反演基本接近真實(shí)模型，但比較依賴(lài)初始模型的設(shè)置，說(shuō)明在實(shí)際工作中運(yùn)用一維反演時(shí)應(yīng)盡可能地收集資料，建立比較接近當(dāng)?shù)氐貙拥某跏寄Ｐ?，反演結(jié)果才能真實(shí)可靠。

.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比小結(jié)2）三套軟件對(duì)均勻半空間分別嵌入一個(gè)薄板體和一個(gè)棱柱體的地面裝置三維正演模擬計(jì)算結(jié)果表明，Maxwell與EMvision的計(jì)算結(jié)果與我們目前對(duì)實(shí)際資料的認(rèn)識(shí)一致。而在Emigma的三維正演結(jié)果中，薄板模型的異常響應(yīng)值比其它兩套軟件偏大，且異常范圍寬度也偏寬，與我們對(duì)實(shí)際資料的認(rèn)識(shí)有差異；棱柱體模型的剖面曲線在中期響應(yīng)值下凹，明顯不對(duì)，計(jì)算結(jié)果不可靠，可能存在問(wèn)題，建議不能采用其進(jìn)行棱柱體模型的三維正演擬合計(jì)算。.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比小結(jié)3）三套軟件對(duì)均勻半空間嵌入一個(gè)薄板體的地－井裝置三維正演模擬計(jì)算結(jié)果表明，EMvision的計(jì)算結(jié)果與我們目前對(duì)實(shí)際資料的認(rèn)識(shí)一致，Maxwell的計(jì)算結(jié)果其異常值偏小，而Emigma的計(jì)算結(jié)果偏大，且在早期為負(fù)異常，與我們目前對(duì)實(shí)際資料的認(rèn)識(shí)不一致。三套軟件的三維正演結(jié)果無(wú)論是地面裝置，還是地－井裝置，均存在明顯的差異，說(shuō)明當(dāng)前TEM軟件在三維正演技術(shù)方面仍然不是太成熟，需要做更多的研究工作。.國(guó)外三套TEM軟件對(duì)比小結(jié)

4）我們通過(guò)對(duì)三套軟件功能模塊的開(kāi)發(fā)利用發(fā)現(xiàn)，Maxwell和EMvision無(wú)論在一維反演精度、計(jì)算速度還是在軟件穩(wěn)定性方面都比Emigma軟件有優(yōu)勢(shì)。但Emigma軟件可以進(jìn)行定源回線框內(nèi)框外的一維反演，而其它兩套軟件目前沒(méi)有此功能。Emigma軟件參數(shù)設(shè)置比較繁瑣，系統(tǒng)不太穩(wěn)定，數(shù)據(jù)類(lèi)型相對(duì)單一。EMvision軟件系統(tǒng)相對(duì)不穩(wěn)定，交互性比Maxwell差，支持的輸入、輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型較少。Maxwell軟件在計(jì)算速度、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、曲線、圖形顯示等方面具有較大的優(yōu)越性，計(jì)算速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定，且支持多種數(shù)據(jù)格式的導(dǎo)入和輸出?？傊总浖饔星?，TEM工作者應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)正確使用才是關(guān)鍵。.軟件進(jìn)展

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）吳廣耀老師在Wang等人的基礎(chǔ)上成功開(kāi)發(fā)和研制了三維時(shí)域瞬變電磁場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算。王華軍等（2003）應(yīng)用有限元法導(dǎo)出了中心回線裝置瞬變電磁法2.5維二次場(chǎng)（純異常）算法；陳明生等（2001）直接從時(shí)間域出發(fā)，應(yīng)用時(shí)域有限差分法（FDTD）研究了二維地質(zhì)體的瞬變電磁響應(yīng)特征；李貅等（2001）中心回線裝置的擬地震解釋方法；楊長(zhǎng)福等根據(jù)煙圈理論，導(dǎo)出三維瞬變電磁近似反演方法。國(guó)內(nèi)軟件

.軟件進(jìn)展

中科院地質(zhì)與地球物理所開(kāi)發(fā)的TEMINT基于一維反演的電阻率成像軟件。吉林大學(xué)地探學(xué)院開(kāi)發(fā)的“GeoElectro電法數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，功能為常規(guī)數(shù)據(jù)處理和一維反演。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所的2.0版本的電法工作站，瞬變電磁的功能包括一維正反演、二維電磁偏移成像、基于煙圈理論的電阻率成像。國(guó)內(nèi)軟件

.軟件進(jìn)展

一維反演和擬二維電阻率成像是比較成熟、實(shí)用的方法，仍是目前瞬變電磁資料的主要常用解釋手段。二維或三維瞬變電磁反演解釋技術(shù)仍處于探索研究階段，離真正實(shí)用階段有相當(dāng)大的距離。三維正演較為完善，采用積分方程、有限元和有限差分算法都已實(shí)現(xiàn)。二維或三維瞬變電磁正、反演存在的主要技術(shù)問(wèn)題是正演計(jì)算量過(guò)大。.應(yīng)用實(shí)例內(nèi)蒙古通榆山銅礦

TEM平剖圖顯示了明顯的異常平面分布范圍.應(yīng)用實(shí)例內(nèi)蒙古通榆山銅礦

通榆山10線TEM響應(yīng)、“煙圈”反演地電斷面及驗(yàn)證鉆孔柱狀綜合圖。驗(yàn)證孔共見(jiàn)礦七層，最淺一層約82m深，最深一層為252m，累積厚度約19.5m，最厚一層厚7.1m，平均銅品位達(dá)1.04％。

.應(yīng)用實(shí)例新疆小熱泉子銅礦

由于區(qū)內(nèi)作為礦體圍巖的酸性火山碎屑巖電阻率很高，加之大多數(shù)礦體的電阻率也不總是比圍巖低很多，因此在這樣地區(qū)進(jìn)行TEM測(cè)量，所得數(shù)據(jù)表現(xiàn)出較低的信噪比，尤其晚延時(shí)數(shù)據(jù)噪音掩蓋了信號(hào)。針對(duì)這種情況，研究開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與解釋技術(shù)，包括：后沿改正方法的選擇、衰減信號(hào)有效截?cái)鄷r(shí)間的確定、裝置自藕合效應(yīng)的消除，以及反演中若干系數(shù)的確定等技術(shù)。.應(yīng)用實(shí)例新疆小熱泉子銅礦

新疆小熱泉子銅礦7勘探線TEM視電阻率斷面解釋圖

數(shù)據(jù)處理與解釋方法改進(jìn)前的

.應(yīng)用實(shí)例新疆小熱泉子銅礦

新疆小熱泉子銅礦7勘探線TEM視電阻率斷面解釋圖

數(shù)據(jù)處理與解釋方法改進(jìn)后的

.應(yīng)用實(shí)例安徽廬江龍橋鐵礦TEM試驗(yàn)效果

.應(yīng)用實(shí)例新疆彩華溝含銅硫鐵礦區(qū)TEM試驗(yàn)效果

.應(yīng)用實(shí)例遼寧大荒溝用TEM找到含銅硫鐵礦

.應(yīng)用實(shí)例云南個(gè)舊老廠錫礦區(qū)TEM應(yīng)用效果

.在野外數(shù)據(jù)采集實(shí)踐及歸納前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了一套實(shí)用的地－井TEM野外數(shù)據(jù)采集工作流程。地－井TEM數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).技術(shù)參數(shù)的選擇：發(fā)射回線位置、邊長(zhǎng)、形狀、發(fā)射電流基頻、發(fā)射電流下降沿和發(fā)射電流強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)測(cè)量效果影響很大。數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).發(fā)射回線位置在礦區(qū)已知資料豐富的情況下，應(yīng)充分利用一次場(chǎng)矢量分布圖，使得地下目標(biāo)體處于最佳耦合狀態(tài)。

矩形回線一次場(chǎng)矢量分布圖

數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).發(fā)射回線邊長(zhǎng)不同發(fā)射回線邊長(zhǎng)實(shí)測(cè)衰減曲線

在野外實(shí)際工作中，要根據(jù)具體目標(biāo)任務(wù)，通過(guò)分析工作地區(qū)地下電性分布等綜合信息，綜合考慮信噪比、工作效率、儀器性能等因素，選擇合適的回線邊長(zhǎng)。

數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).發(fā)射回線形狀自由空間中水平板體板體大小200×200m電導(dǎo)率20S/m中心埋深300m不同形狀發(fā)射回線異常響應(yīng)曲線圖

在實(shí)際工作中，只要能確定發(fā)射回線的有效面積及中心位置，就可以用面積相同、中心位置相同的規(guī)則回線來(lái)等效發(fā)射條件，進(jìn)而進(jìn)行異常的定性和定量解釋。數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).發(fā)射電流基頻（或時(shí)基）

發(fā)射電流基頻（或時(shí)基）的確定，取決于鉆孔周?chē)鷰r礦石的規(guī)模、電性參數(shù)的變化范圍，以及工頻信號(hào)的頻率，一般需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。應(yīng)保證全部有用信號(hào)被采集?；l（或時(shí)基）與工頻成整數(shù)倍關(guān)系。數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).

發(fā)射電流基頻12.5Hz

發(fā)射電流基頻7.5Hz不同發(fā)射電流基頻實(shí)測(cè)噪聲曲線圖

發(fā)射基頻（或時(shí)基）應(yīng)設(shè)置為工頻信號(hào)頻率的整數(shù)倍，在國(guó)內(nèi)可選擇25Hz（10ms）、12.5Hz（20ms）、6.25Hz（40ms）等，這樣可以有效地抑制工頻信號(hào)干擾。

數(shù)據(jù)采集方法技術(shù)發(fā)射電流基頻（或時(shí)基）.不同發(fā)射電流下降沿實(shí)測(cè)地－井TEM響應(yīng)剖面曲線圖

數(shù)據(jù)采集方法技術(shù)發(fā)射電流下降沿陡下降沿比緩下降沿信號(hào)強(qiáng)。.發(fā)射電流強(qiáng)度不同電流強(qiáng)度實(shí)測(cè)及電流歸一的井中TEM衰減曲線圖

在野外施工中，應(yīng)根據(jù)測(cè)區(qū)地電條件、儀器性能來(lái)選擇大發(fā)射電流，以增強(qiáng)響應(yīng)信號(hào)的信噪比。但建議將發(fā)射機(jī)的實(shí)際輸出功率控制在其額定功率的80％以內(nèi)。

數(shù)據(jù)采集方法技術(shù).國(guó)外從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，對(duì)地－井TEM進(jìn)行了廣泛和深入的研究與應(yīng)用。但由于裝置的特殊性以及電磁場(chǎng)的復(fù)雜性，使解釋技術(shù)進(jìn)展較慢，依據(jù)特征曲線進(jìn)行定性分析仍是一種重要解釋手段。隨著對(duì)非線性最小二乘回歸反演、燈絲電流反演、向量交會(huì)法及三維數(shù)值模擬技術(shù)的不斷研究和改進(jìn)，為地－井TEM法提供了有力的技術(shù)支撐。物化探所與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）已聯(lián)合開(kāi)發(fā)出三維有限差分正演地－井TEM程序。解釋技術(shù).國(guó)外軟件3套

EMVISIONMAXWELLEMIGMA國(guó)內(nèi)程序1套

三維有限差分正演解釋技術(shù).解釋技術(shù).解釋技術(shù).在對(duì)異常認(rèn)真分析、解釋、反復(fù)推敲的過(guò)程中，總結(jié)了一套地－井TEM資料處理與解釋工作流程。解釋技術(shù).定性分析地－井TEM響應(yīng)靜態(tài)特征曲線

解釋技術(shù).地－井TEM響應(yīng)動(dòng)態(tài)特征曲線

解釋技術(shù)定性分析.250×250m水平薄板，電導(dǎo)率50S/m，深度550m，設(shè)置16個(gè)垂直鉆孔，鉆孔距板體邊緣的距離為75m。解釋技術(shù).原始三分量響應(yīng)剖面曲線圖三分量異常響應(yīng)剖面曲線圖解釋技術(shù)異常定量解釋?zhuān)噶拷粫?huì)法

.井旁礦體實(shí)際空間位置分布圖

矢量交會(huì)圖

異常定量解釋?zhuān)噶拷粫?huì)法

解釋技術(shù).人機(jī)交互反演推斷解釋模型異常定量解釋?zhuān)藱C(jī)交互反演

解釋技術(shù).人機(jī)交互擬合曲線圖

解釋技術(shù)異常定量解釋?zhuān)藱C(jī)交互反演

.1、澳大利亞赫利爾火山巖型多金屬硫化物礦床

礦床產(chǎn)于寒武紀(jì)里德山火山巖內(nèi)。礦石儲(chǔ)量16200萬(wàn)噸，平均品位：0.4％Cu，6.9％Pb，13.1％Zn，156g/tAg和2.3g/tAu。在鉆孔HL19和HL31未打到礦體，于是開(kāi)展了地－井TEM測(cè)量。由地－井TEM測(cè)量結(jié)果分析，礦體位于鉆孔HL31以西約50m左右埋深約300m。國(guó)外典型實(shí)例.2、澳大利亞昆士蘭州艾薩山沉積型多金屬礦床

是世界上最重要的多金屬成礦區(qū)帶之一，內(nèi)圍層的早、中元古代巖石容有規(guī)模龐大的銅、鉛、鋅、銀礦床。井中175～287m為礦化區(qū)段鉆孔END17地－井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.2、澳大利亞昆士蘭州艾薩山沉積型多金屬礦床

在井底，中、晚期正異常明顯。鉆孔EMD3地－井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.2、澳大利亞昆士蘭州艾薩山沉積型多金屬礦床

END40孔，在井下625m深處遇到13m厚的塊狀硫化物，位于END3孔底以下垂直深度225m處。驗(yàn)證結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.3、加拿大安大略省溫斯頓湖火山巖型塊狀硫化物礦床

是1982年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)火山成因塊狀硫化物礦床，礦石平均品位：Cu1.0％，Zn15.6%，Ag30.87g/t，Au1.02g/t。在鉆孔DDHZ04開(kāi)展了多方位的地－井TEM測(cè)量，獲得了一個(gè)很強(qiáng)的異常。推測(cè)硫化物礦體埋深約245m，且為一個(gè)向東傾的良導(dǎo)板體。國(guó)外典型實(shí)例.4、加拿大薩德伯里銅鎳礦區(qū)林茲里深部礦床

該區(qū)的銅鎳礦床均產(chǎn)于東西長(zhǎng)約60km，南北寬約27km的一個(gè)大的橢圓形的巖盆狀巖體的邊緣，圍巖為元古代白水群的砂巖、石英巖、角閃巖和凝灰?guī)r。大部分礦床分布于巖體南緣接觸帶。鉆孔在570m處穿過(guò)礦體中部，為正異常。鉆孔1地-井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.4、加拿大薩德伯里銅鎳礦區(qū)林茲里深部礦床

鉆孔3未穿過(guò)礦體，在740m處為典型的“井旁”異常。鉆孔3地-井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.4、加拿大薩德伯里銅鎳礦區(qū)林茲里深部礦床

鉆孔6未穿過(guò)礦體，在1000m處為典型的“井旁”型異常，在1035m處出現(xiàn)了難于解釋的負(fù)異常。鉆孔6地-井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.4、加拿大薩德伯里銅鎳礦區(qū)林茲里深部礦床

鉆孔7未穿過(guò)礦體，為典型的“井旁”異常。鉆孔7地-井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.4、加拿大薩德伯里銅鎳礦區(qū)林茲里深部礦床

在認(rèn)真研究異常特征后，建議加深鉆孔6。鉆孔6加深后，在1280m深度上打到了78m厚的高品質(zhì)礦層。地－井TEM測(cè)井曲線表明，當(dāng)探頭位于高品質(zhì)礦層時(shí)，所有的信號(hào)均被屏蔽。加深鉆孔6后的地-井TEM測(cè)量結(jié)果國(guó)外典型實(shí)例.國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例內(nèi)蒙通榆山ZK9301孔地-井TEM測(cè)量響應(yīng)曲線、鉆孔柱狀圖及推斷結(jié)果

1993年內(nèi)蒙通榆山鉆孔ZK9301位于570號(hào)點(diǎn)三個(gè)發(fā)射位置450、550和700號(hào)點(diǎn)在鉆孔西側(cè)附近（距離小于50m）的160m深度，發(fā)現(xiàn)一處明顯的井旁異常；在350m和400m深度，出現(xiàn)兩個(gè)近井旁（邊緣穿過(guò)）地－井TEM異常。

.2003年新疆小熱泉子銅礦

銅礦位于構(gòu)造裂隙發(fā)育地段，呈脈狀，透鏡狀；次生富集礦體形態(tài)復(fù)雜，銅含量高；原生礦體呈似層狀、透鏡狀等產(chǎn)出。ZK501為見(jiàn)礦孔，地－井TEM的正異常位置與鉆孔資料完全吻合，通過(guò)多方位測(cè)量可確定礦體延伸、走向等空間分布情況，為進(jìn)一步工作起指導(dǎo)作用。ZK501地－井TEM三分量響應(yīng)曲線圖國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例.2003年新疆小熱泉子銅礦

在新疆小熱泉子銅礦區(qū)采用中心框+四方位測(cè)量方式。根據(jù)三分量TEM異常特征，推斷出了異常體的深度、方位和距離?？拥莉?yàn)證：礦體呈漏斗形，最寬處約18m，厚度約15m，礦體中心距孔17m。

ZK1108孔地-井TEM三分量響應(yīng)曲線及井旁礦體位置、形狀示意圖

國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例.新疆彩華溝銅礦地－井TEM實(shí)測(cè)響應(yīng)曲線2007年新疆彩華溝鉆孔在510～530m左右見(jiàn)礦，該位置異常曲線特征為：早期為正晚期為負(fù)異常，此為典型的礦頭異常，即鉆孔打在礦體的邊緣?？赏ㄟ^(guò)五方位測(cè)量礦體的延伸、走向等，確定礦體的空間位置關(guān)系。國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)例.新疆彩華溝