四）瞬变电磁测深法（水文地质工作手册）1、 方法原理简介瞬变电磁测深法 ( 简称 TEMS)是一种时间域电磁法。基于电性差异，以阶跃波形电磁脉冲激发， 利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间 ( 断电后 ) ，利用线圈或接地电极测量由地下介质产生的感应二次场（二次涡流场） 随时间的变化， 达到寻找目标地质体的地球物理勘探方法。其数学物理基础为电磁感应原理，即导电介质在阶跃变化的激励磁场的激发下产生涡流场的问题。一次脉冲信号。二次场信号表示为：520352220M qVt(1)式中：0 为磁导率； M 为发送线圈磁矩； q 为接收线圈等效面积；为地层电阻率； t 为时间。从上式中可以看出， 二次场信号与34，54t 成反比， 当探测地下良导电地质体时。在往地面敷设的发送回线中通以一定的脉冲电流。使回线中间及周围一定区域内便会产生稳定的磁场(称一次场或激励场 )，如果一次电流突然中断，则一次磁场随之消失，使处于该激励场中的良导电地质体内部由于磁通量的变化而产生感应电动势ddt(据法拉第电磁感应定律)，感应电动势在良导电地质体中产生二次涡流， 二次涡流又由于焦耳热消耗而不断衰减，其二次磁场也随之衰减 (见图 1)。由于感应二次场的衰变规律与地下地质体的导电性有关，导电性越好，二次场衰减越慢；导电性越差，二次场衰减越快。因此，通过研究二次场的衰减规律便可达到探测地下地质异常体的目的。图 1 TEM 法工作原理示意图瞬变电磁场在大地中主要以扩散形式传播，在这一过程中， 电磁能量直接在导电介质中由于传播而消耗， 由于趋肤效应， 高频部分主要集中在地表附近，且其分布范围是源下面的局部，较低频部分传播到深处，且分布范围逐渐扩大。传播深度：04dt（2）传播速度：02zdVtt（3）式中： t — 传播时间；—介质电导率；0 — 真空中的磁导率。由(2)式得：72210thp ，(4) 在中心回线下，时间与表层电阻率之间的关系可写为：2125031400ILt(5)联立 (4)(5) 式，可得中心回线装置估算极限探测深度H的公式为 : 1 5210.55L IH(6) mR N式中 :I — 发送电流；L— 发送回线边长；1 —上覆电阻率；—最小可分辨电压，它的大小与目标层几何参数和物理参数及观测时间段有关。一般为 0.2 ～0.5 nV/m2；Rm —最低限度的信噪比；N — 噪声电压。瞬变电磁测深的最佳工作装置是中心回线装置，发送回线边长和发送电流可参照公式 (6) 合理确定。时...
