瞬变电磁法介绍课件.ppt

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1、地面瞬变电磁法TEM介绍中国地质大学电法科研组罗延钟什么是瞬变电磁法？瞬变电磁法的基本原理视电阻率的计算TEM的数据处理和解释什么是瞬变电磁法TEM？TEM是一种人工源时间域电磁法场源：向接地导线或不接地回线中，供入一定波形的供电电流；观测电磁场在供电过程中的建场过程（充电过程）或断电后的衰减过程（放电过程）；电磁感应生成异常。关于场源瞬变电磁法的分类：按供电方式分为：电激发、磁激发按测量方式分为：电测量、磁测量按收-发距分为：远区测量、近区测量关于供电波形瞬变电磁法的分类（续）按供电波形分为：1）方波波形----最常用2）半正弦波形3）三角波形4）锯齿波形5）不规

2、则波形瞬变电磁法的分类（续）按供电波形的复合性分为：1）单个波2）正反双向波（占空比常取为1）3）连续波（占空比为0的双向波）瞬变电磁法的分类（续）按测量的过程分类：建场法：观测电磁场的建场过程（充电过程）；衰减法：观测电磁场的衰减过程（放电过程）。瞬变电磁法的分类（续）按观测空间分为：1）地面瞬变电磁法（应用最多）；2）地下瞬变电磁法（主要是地-井方式和坑道测量）；3）航空瞬变电磁法（包括地-空方式）4）水下瞬变电磁法（在海底或河、湖底观测）。目前我国最常用的是：采用磁性源，供一定占空比的正反向方波电流；在地面和坑道中的近场区，观测断电后衰变磁场产生的感应电动势。什

3、么是瞬变电磁法？瞬变电磁法的基本原理1.探测地下导电体的原理2.瞬变电磁测深的原理视电阻率的计算TEM的数据处理和解释瞬变电磁法的基本原理（1）瞬变电磁法探测地下导电体的原理发送回线中供入稳定电流产生稳定一次磁场断电后导电体中电磁感应电流产生衰变二次磁场一次磁场电磁感应电流二次磁场瞬变电磁法的基本原理（1）瞬变电磁法探测地下导电体的原理导电体内的感应电流因“热损耗”而逐渐衰减为零。二次磁场H(t)，断电后也随时间t延续逐渐衰减到零。接收线框中观测到衰变磁场生成的感应电动势V(t)。导电体正上方测到的感应电动势数值较大,衰变较慢导电体两侧测到的感应电动势数值较小，衰变较

4、快V(t)导电体正上方0t不同测点的瞬变相应曲线示意图导电体旁侧导电体远处局部导电体上方不同测点的响应7良导体上方剖面图出现高值，各测道剖面曲线之间变密诀窍：横向看高低纵向看疏密(多测道剖面图)瞬变电磁法的基本原理（2）瞬变电磁法的测深原理均匀导电大地瞬变电磁场的建立、衰变和从地表向地下的传播过程──烟圈效应烟圈瞬变电磁法的基本原理（2）瞬变电磁法的测深原理早期观测到的瞬变电磁响应（感应电动势）主要反映地下浅层的导电性；随着采样时间增大，测到的瞬变电磁响应反映的深度相应增大──研究不同采样时间瞬变电磁响应，就可研究不同深度的电性分布──这就是瞬变电磁测深的原理。烟圈（

5、即瞬变电磁响应的等效电流）深度h（单位m）可按下式算出：电阻率ρ（单位Ωm），时间t（单位s），自由空间导磁率0=410-7（单位H/m）。均匀和二层大地的瞬变响应曲线均匀大地瞬变响应曲线早期呈水平,ρ越高，值越大晚期呈倾斜,ρ越低，值越大二层大地瞬变响应曲线早期趋于表层均匀响应（水平渐近线）；晚期趋于底层均匀响应(68.2倾斜渐近线)；中期总趋势为圆滑过渡，底层ρ2越低，衰减越慢；有“上冲”或“下冲”。中心回线装置均匀大地和两层大地的瞬变响应曲线对比图很缓很陡较缓什么是瞬变电磁法？瞬变电磁法的基本原理视电阻率的计算TEM的数据处理和解释为什么要计算视电阻率？实

6、际观测参数（感应电动势）不能形象地反映地下电性分布；仿照其它电法勘探方法，计算视电阻率可解决此问题。怎样计算视电阻率？在均匀大地条件下，可由观测参数（感应电动势）计算大地的电阻率。在非均匀大地上，采用均匀大地的算法，算出的电阻率称为“视电阻率”。视电阻率的具体算法早期视电阻率ρe利用均匀大地条件下感应电动势早期渐近公式计算的电阻率晚期视电阻率ρl利用晚期渐近公式计算的电阻率全时域视电阻率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）地大算法适用于多种方波类型和有较大断电后沿的情况。算例说明全时域视电阻率计的必要性。晚期条件：对于ρ=20Ωm

7、的情况：a=100m，t0.62832msa=10m，t0.0062832ms通常都可都符合晚期条件六层地电断面上中心回线装置的早期(黑线)、晚期（蓝线）和全时域视电阻率（红线）视电阻率的算例（2）四层地电断面的全时域视电阻率算例ρ1＝100，ρ2＝10，ρ3＝100，ρ4＝10Ωm；h1＝50，h2＝150，h3＝300m。陡缓陡缓一条测线的观测结果可绘制视电阻率拟断面图视电阻率拟断面图可以形象地反映地电断面分布情况。什么是瞬变电磁法？瞬变电磁法的基本原理视电阻率的计算TEM的数据处理和解释瞬变电磁法（TEM）数据采集和数据预处理压制干扰的方法