瞬变电磁法(TEM)
出处：按学科分类—天文学、地球科学 地质出版社《地质灾害勘查地球物理技术手册》第139页（3774字）
11．5．1 基本原理
瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method)以地壳中岩石和矿石的导电性差异为主要物理基础。将接地导线或不接地回线通以脉冲电流作为场源，激励探测目的物感生二次电流，在脉冲间隙测量二次场随时间变化的响应，从而了解地下介质的电性变化情况。
瞬变电磁法是观测纯二次场，不存在一次场源的干扰，这称之为时间上的可分性；但发射脉冲是多频率的合成，不同延时观测的主要频率不同，相应时间的场在地层中传播速度不同，探测深度也就不同，这称之为空间的可分性。瞬变电磁法基于这两个可分性有如下特点：
(1)把频率域的精度问题转化成灵敏度问题，加大功率和灵敏度就可以增大信噪比，加大勘探深度；
(2)在高阻围岩区地形起伏不会产生假异常，在低阻围岩区，由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；
(3)可以采用同点组合(同一回线、重叠回线、中心回线)进行观测，由于与勘探目标的耦合紧密，取得的异常响应强，形态简单，分层能力强；
(4)对线圈位置、方位或收发距要求相对不高，测地工作简单，工效高；
(5)有穿透低阻的能力，探测深度大；
(6)剖面测量和测深工作同时完成，提供了较多的有用信息，减少了多解性。
11．5．2 观测方法
瞬变电磁法观测时，经过多次正反向电流激励，瞬变响应多次叠加达到满意结果后，完成测点的观测任务。该方法常见的装置组合类型如下：
(1)动源组合类见图11－6。该类组合的边长一般视探测深度而定，边长范围可达L=20～1500m。
图11－6 瞬变电磁法动源装置组合类型图
Tx－发射回线或线圈；Rx－接收回线或线圈；L－回线边长
(2)定源组合类见图11－7。图a为大回线外(测量)组合，组合边长通常为300m×600m或400m×800m，变化范围100m×100m至1000m×2000m；图b为大回线内(测量)组合，其边长从400m×400m至1000m×1000m或更长；图c称作‘定倾’组合，主要用于详查。
图11－7 瞬变电磁法定源装置组合类型图
Tx－发射回线或线圈；Rx－接收回线或线圈；A－异常轴；L、L1、L2－回线边长
11．5．3 技术要求
(1)测线应布置在地形平坦、覆盖较均匀的场地，尽量远离电力线、变压器以及一切人文干扰。
(2)剖面方向应垂直勘探对象走向，剖面长度的确定应根据异常的宽度和必要的正常场的长度，同时要考虑有关数据处理所需增加的测线长度。
(3)普查时，对于重叠回线和中心回线，一般测线间距等于回线边长L，点距等于(0．5～1)L；对于大定源回线，线距和点距可比上述密一倍。详查时，重叠回线的重叠覆盖可达90%，一般以大定源组合为宜。
(4)通过实地试验，合理选择采样延时、叠加次数、回线边长、点距。
(5)尽量减少测线方位与点距的偏差，避免回线铺成“梯形”而导致较大的误差。
(6)如叠加次数为n，可采用以n／2叠加次数读两次的方法采样，以获得较高的数据质量。
(7)应记录剖面地质、地貌、居民区分布、管道、高压线、风力等对读数质量有影响的因素，以便以后解释时参考。
(8)绘制相关的图件并进一步分析，检查工作中所选参数是否合适，数据是否合格，确保观测质量。
11．5．4 数据处理方法
(1)数据预处理：数据预处理是瞬变电磁法数据处理不可缺少的部分。由于中、晚期二次响应受随机干扰影响较大，只有通过滤波处理才能抑制噪声干扰。滤波方法较多，对于响应的剖面曲线和衰减曲线可选择不同的滤波方法。
常用的滤波方法有三点滤波、四点滤波(Fraser)、六点滤波(Karous和Hielt滤波)、卡尔曼滤波和函数拟合法。三点滤波法适用于衰减曲线和剖面曲线；四点和六点滤波适用于剖面曲线；卡尔曼滤波和函数拟合法适用于衰减曲线，但响应有负值时无法应用。
(2)反演处理：主要包括一维反演、一维连续介质反演以及二维拟地震反演等方法。
11．5．5 成果表达形式
(1)不同时间道的瞬变响应与测点剖面图；
(2)视电阻率随深度或时间变化等值线断面图；
(3)视纵向电导随深度或时间变化等值线断面图；
(4)各种方法反演结果之断面图。
11．5．6 资料解释原则
(1)异常的定性解释：通过分析剖面曲线和衰减曲线，正确区分正常场和异常场。可以从多道观测剖面图分析正常场特征，也可对比衰减曲线的缓慢程度来确定正常场。正常场确定后，可根据异常的规模来划分异常的等级。
(2)异常的半定量和定量解释：半定量解释和定量解释的目的是确定或检验异常源的性质，并计算其埋深、产状、规模和物性参数等。计算方法主要有各种理论公式、经验公式以及用其他反演方法。
11．5．7 仪器设备
瞬变电磁法仪器设备见表11－5。
表11－5 瞬变电磁仪一览表
【参考文献】：
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