单位：中国大学仪器科学与电气工程学院单位：中国大学仪器科学与电气工程学院 地球信息探测仪器教育部重点实验室地球信息探测仪器教育部重点实验室报告人：报告人： 很扯淡很扯淡20082008年年年年 8 8月月月月 8 8日日日日瞬变电磁法野外常用工作装置瞬变电磁法野外常用工作装置1技术教学1.发射、接收回线的中心点重合，对目发射、接收回线的中心点重合，对目标体的耦合响应最大，信号强标体的耦合响应最大，信号强 ；2.异常特征简单；异常特征简单；3.接收线圈的边长一般较大，频带宽；接收线圈的边长一般较大，频带宽；4.适于测量深部目标体。适于测量深部目标体。偶极装置偶极装置分离回线同一回线中心装置中心装置重叠装置重叠装置内一回线瞬变电磁法野外常用工作装置分类分类分类分类应用应用应用应用特点特点特点特点1.发射、接收回线的中心点不重合，发射、接收回线的中心点不重合，对目标体的耦合响应较小，信号弱；对目标体的耦合响应较小，信号弱；2.异常特征复杂；异常特征复杂；3.接收线圈为多匝绕制，边长一般接收线圈为多匝绕制，边长一般较小，接收线圈的频率特性要求高；较小，接收线圈的频率特性要求高；4.适于测量浅部目标体。适于测量浅部目标体。浅层地层调查、浅层地层调查、管道管线测量。管道管线测量。深层的地质构造、矿产、深层的地质构造、矿产、水资源、油气等水资源、油气等2技术教学选择依据瞬变电磁野外工作有动源回线组合（包括重叠回线、中瞬变电磁野外工作有动源回线组合（包括重叠回线、中心回线等）；定源回线组合（包括大回线等）方式，一心回线等）；定源回线组合（包括大回线等）方式，一般说来，在给定的条件下，选择最佳的野外工作回线受般说来，在给定的条件下，选择最佳的野外工作回线受许多因素的影响，主要有：许多因素的影响，主要有： （1）目的物的特性；）目的物的特性； （2）地质环境；）地质环境； （3）电磁噪声干扰。）电磁噪声干扰。 动源回线组合的动源回线组合的灵敏度随位置的变动是均匀灵敏度随位置的变动是均匀的；的； 定源回线组合的定源回线组合的灵敏度随离开发射线圈的距离灵敏度随离开发射线圈的距离而降低。而降低。 在不知道目的物的埋深、或要求勘探深度较浅及做在不知道目的物的埋深、或要求勘探深度较浅及做地质地质普查普查时采用时采用动源回线动源回线组合，而组合，而大固定源回线大固定源回线组合可以组合可以提提供高磁矩供高磁矩，为了，为了深部找矿深部找矿，应采用大固定源回线组合。，应采用大固定源回线组合。因此，实验选用大回线组合方式。因此，实验选用大回线组合方式。 3技术教学重叠回线装置示意图重叠回线装置示意图 中心回线装置示意图中心回线装置示意图分离回线装置示意图分离回线装置示意图4技术教学剖面曲线典型目标体的中心装置剖面曲线典型目标体的重叠装置剖面曲线典型目标体的偶极装置剖面曲线5技术教学球体异常特征曲线重叠回线的异常特征中心回线异常特征6技术教学围岩与圆柱体电导率比值为180的综合异常特征围岩的异常特征圆柱体异常特征7技术教学空气中直立圆柱体上重叠回线和中心装置下空气中直立圆柱体上重叠回线和中心装置下的异常特征的异常特征重叠回线的异常特征中心回线异常特征8技术教学直立薄板异常特征（重叠）9技术教学倾斜45度薄板异常特征重叠）10技术教学两个直立薄板异常特征（重叠）11技术教学厚直立薄板异常特征（重叠）12技术教学水平薄板异常特征(重叠)13技术教学薄板异常特征（偶极装置）偶极装置板状体偶极装置板状体异常特征异常特征收发距收发距20cm回线边长回线边长10cm埋深埋深5cm90度倾斜45度14技术教学重叠回线的异常特征偶极装置异常特征15技术教学重叠回线的异常特征偶极装置异常特征16技术教学球体偶极不同收发距的异常理论曲线球体偶极不同收发距的异常理论曲线偶极装置异常特征17技术教学水平薄板异常特征(偶极)18技术教学直径直径8cm，高，高41.7cm的钢圆柱，的钢圆柱，埋深埋深5cm时，采用重时，采用重叠装置时异常曲线叠装置时异常曲线水平圆柱的异常特征19技术教学水平圆柱和板组合异常特征（重叠）板厚0.5cm，半覆盖20技术教学水平圆柱和板水平圆柱和板组合异常特征组合异常特征（重叠）板厚（重叠）板厚0.05cm，全覆盖，全覆盖21技术教学球体在重叠、中心装置下，异常为对称于球体在重叠、中心装置下，异常为对称于球顶的单球顶的单峰正异常峰正异常，异常随不同时间取样道衰减的速度决定，异常随不同时间取样道衰减的速度决定于时间常数；于时间常数；球体在偶极装置下，不论球体的半径大小，在偶极球体在偶极装置下，不论球体的半径大小，在偶极距很小时，异常为对称于距很小时，异常为对称于球顶的单峰负异常球顶的单峰负异常，偶极，偶极距趋向零时，异常幅值最大，随偶极距的增大，出距趋向零时，异常幅值最大，随偶极距的增大，出现现” W”型异常型异常，当偶极距较大时，当偶极距较大时，异常逐步过渡异常逐步过渡为单峰正异常为单峰正异常。出现出现” W”型异常的条件：偶极距要随球体的半径型异常的条件：偶极距要随球体的半径增大而减小。增大而减小。在同一偶极距的条件下，异常幅值随埋深增大而衰在同一偶极距的条件下，异常幅值随埋深增大而衰减速度是比较快。减速度是比较快。1.球体在重叠、中心、偶极装置的异常特征球体在重叠、中心、偶极装置的异常特征22技术教学对于直立、水平圆柱体在重叠、中心装置、偶极装对于直立、水平圆柱体在重叠、中心装置、偶极装置下，置下，异常特征同球体的异常特征异常特征同球体的异常特征相似。相似。对于直立、水平圆柱体在重叠、中心装置下，异常对于直立、水平圆柱体在重叠、中心装置下，异常为为对称于柱顶的单峰正异常对称于柱顶的单峰正异常；柱体的时间常数等于柱体的时间常数等于1.8倍的球体的时间常数。倍的球体的时间常数。球体异常随时间衰减的速度比圆柱体快的多，异常球体异常随时间衰减的速度比圆柱体快的多，异常范围较小范围较小。在同一偶极距和直径的条件下，圆柱体的异常幅值在同一偶极距和直径的条件下，圆柱体的异常幅值比球体的异常幅值较大，异常衰减速度变慢。比球体的异常幅值较大，异常衰减速度变慢。2.圆柱体在重叠、中心、偶极装置的异常特征圆柱体在重叠、中心、偶极装置的异常特征23技术教学板状体在重叠、中心装置下，异常为板状体在重叠、中心装置下，异常为双峰夹一低谷正异常双峰夹一低谷正异常，双峰幅值相同并对称双峰幅值相同并对称；对于直立厚板状体，早期表现为对于直立厚板状体，早期表现为等轴圆柱体等轴圆柱体的异常特征，的异常特征，晚期表现晚期表现对称板状体对称板状体的异常特征，低谷随板状体的厚度增的异常特征，低谷随板状体的厚度增大，峰谷变成山丘。大，峰谷变成山丘。若板状体倾斜，异常依旧为双峰夹一低谷正异常，双峰幅若板状体倾斜，异常依旧为双峰夹一低谷正异常，双峰幅值不相同，峰间的低谷位置为板状体的上方，异常不对称，值不相同，峰间的低谷位置为板状体的上方，异常不对称，小峰值对应板的顶点，大峰值对应板的底点小峰值对应板的顶点，大峰值对应板的底点。板状体倾向。板状体倾向一侧的峰值大于另一侧。一侧的峰值大于另一侧。复合板状体响应，板状体相隔较远时，异常各自保持基本复合板状体响应，板状体相隔较远时，异常各自保持基本特征，两板相距很近，可近似为厚板响应。特征，两板相距很近，可近似为厚板响应。3.板状体在重叠、中心、偶极装置的异常特征板状体在重叠、中心、偶极装置的异常特征24技术教学在偶极装置下，对于直立的板状体的异常形态为对称于在偶极装置下，对于直立的板状体的异常形态为对称于顶板的顶板的“W”型型，板状体上方为一负峰异常，峰值位置对应板状体，板状体上方为一负峰异常，峰值位置对应板状体，板状体的两侧为强度板状体的两侧为强度较弱的对称正峰较弱的对称正峰异常。异常。对于倾斜的板状体倾斜，异常不再对称，对于倾斜的板状体倾斜，异常不再对称，板倾斜侧出现明显的板倾斜侧出现明显的负异常负异常，其幅度取决于偶极距与埋深之比，随着板倾角的减小，其幅度取决于偶极距与埋深之比，随着板倾角的减小，异常的不对称性变得更加明显。异常的不对称性变得更加明显。对于水平的板状体，异常形态对称于对于水平的板状体，异常形态对称于板中心部位的板中心部位的“M”型型异异常，中心为负，两则为正，与直立板的情况相反，异常中心负常，中心为负，两则为正，与直立板的情况相反，异常中心负极值随偶极距减小而增大，异常成极值随偶极距减小而增大，异常成漏斗型漏斗型，两则的正值随偶极，两则的正值随偶极距减小而减小。距减小而减小。25技术教学