對瞬變電磁法應用的思考

■王亞男

（新疆地礦局第二區調大隊新疆昌吉831100）

對瞬變電磁法應用的思考

■王亞男

（新疆地礦局第二區調大隊新疆昌吉831100）

瞬變電磁法是勘測工程先進技術之一，在現實使用過程中存在著局限性，影響了施工勘測及后續作業的有效進行。分析了瞬變電磁法優點，總結其使用階段的局限性，提出切實可行的解決方法。

瞬變電磁法 局限性 解決方法

瞬變電磁法（Transient Electromagnetic Mehtod，簡稱TEM）最初由前蘇聯學者于上世紀30年代提出，起初主要應用于航空物探領域；20世紀80年代～90年代在中國開始得到推廣應用，首先在金屬礦勘探中獲得較好的效果，進而推廣到工程勘查領域，并顯示出了明顯的優勢。由于目前找礦發展趨勢― ―主要面向隱伏礦體的查找，而尋找隱伏的盲礦體正是瞬變電磁方法的優勢，所以瞬變電磁技術將會在以后的地質工作中得到越來越廣泛的應用。

1 基本原理

瞬變電磁法遵循電磁感應原理，就是導電介質在階躍變化的電磁場激發下而產生的渦流場效應，即利用一個不接地的回線或磁偶極子（也可以用接地線源電偶極子）向地下發射脈沖電磁波作為激發場源（習慣上稱為“一次場”），根據法拉第電磁感應定律，脈沖電磁波結束以后，大地或探測目標體在激發場（即“一次場”）的作用下，其內部會產生感生的渦流，這種渦流有空間特性和時間特性。又稱為時間域電磁法，是一種重要的時間域電磁勘探方法;它是利用接地導線或不接地回線，向地下發送脈沖電磁場，在一次脈沖電磁場的間歇期間通過觀測與研究二次渦流場隨時間的變化規律，來探測地下介質電性的物探方法。中心回線方式是瞬變電磁測深方法最常用的裝置形式之一，由于該方法觀測的是純二次場，可在近區觀測，它以分層能力強、精度高等特點，被廣泛用于能源、礦產、水文、工程、環境等領域。一般來說，探測目標的幾何規模越大、埋藏越淺、導電性越好則二次場的信號越強、持續時間越長，但在實際工作中選取取樣數盡可能多一些，以提高觀測范圍，而疊加次數則希望取得少些，以提高觀測速度，反之，探測目標的幾何規模越小、埋藏越深、導電性越差則二次場的信號越弱，持續時間越短。通過觀測和研究“二次場”的空間分布特性和時間特性，在測區范圍邊界區域作針對性地層電阻率試驗，可以推測解譯測區地層或地質目標體的幾何和物性特征，以減小實際勘測中的相對誤差。

2 瞬變電磁法在應用過程中存在不足

隨著瞬變電磁法應用的越來越廣泛，其局限性也逐漸的顯示出來，影響了勘測結果的運用。主要表現在：

（1）標準難以統一。與傳統的勘測方式相比，瞬變電磁法在技術上以及實際操作上由很大的優勢。但是，作為一項專業性很強的技術，缺乏統一的操作標準以流程設計，影響了工作效率的提高。而且，由于所使用的都是一些高精度的電子設備，在具體的實踐運用中存在著運行維護成本高，不利于大范圍進行推廣的問題。

（2）干擾因素多。在運行過程中，瞬變電磁法受到外界影響因素較多，極易使勘測結果出現偏差，影響了勘測工作開展的效果。比如，在進行實地測量時，如果測量區域內以及周邊地區存在金屬結構時，測量結果與是結果會產生嚴重的偏差，可控性較差，在這種情況下，需要才有其他勘測方法進行補充，無形中使工作的復雜性進一步提高。

（3）準確性不易控制。由于受到多重因素的影響及制約，使用該法進行測量時，極易受到客觀因素的影響，使勘測數據出現缺失，影響了勘測結果的運用。比如，在對某地鉛鋅礦進行測量時，由于測量區表面石墨分布較多，測量結果出現了明顯的偏差。所以，在使用該法進行測量時，要全面、客觀的分析測量區的地質情況，最大限度的減少測量誤差，保證測量結果的正確性。

3 提高瞬變電磁法應用效果的建議

新時期我國步入大改革階段，國內廣泛開展各類工程建設，涉及建筑、電力、能源等多個行業，這些都與勘測工程存在著密切關聯。瞬變電磁法是工程勘測先進方式，將其融入勘測作業流程是不可缺少的。另一方面，電磁勘測法存在著局限性，如何避免局限性造成的不利影響，這才是施工單位及勘測人員需要關注的焦點。

（1）勘測方法。嚴格按照標準執行勘測流程，以正確方法為指導展開勘測活動，采用數字化勘測平臺，如圖2，這樣才能提高瞬變電磁法勘測應用效果。一般來說，瞬變電磁勘測于地面或空中設置通以一定波形電流的發射線圈，從而在其周圍空間產生一次電磁場，并在地下導電巖礦體中產生感應電流：斷電后，感應電流由于熱損耗而隨時間衰減。

（2）勘測設備。無論是哪一種勘測方法，勘測設備與儀器均決定著最終結果，做好勘測設備管理是瞬變電磁法操作要點之一。例如，在進入工區前盡量尋找已知地層的基準點對儀器進行校準，類似于重力或磁法測量的基點校正和儀器一致性試驗；定期更換勘測儀器或元件，維持瞬變電磁法勘測流程的科學性，以確保測量的準確性。

（3）勘測審查。為了進一步提高電磁法勘測效率，現場人員對勘測結果需詳細審查，及時發現勘測中存在的問題。瞬變電磁法對接線方式要求較高，脈沖信號傳輸階段要時刻關注數據變化，確認審查無誤后才能執行下一步操作。因此，現場勘測中，要及時調整勘測方式或糾正數據，按照標準參數執行操作流程，減小數據結果的誤差率。

4 結語

作為一項重要的地質測量技術，瞬變電磁法應用的范圍越來越廣泛。因此，要對其原理、特點、影響因素等進行深入、認真地分析，特別是對影響測量結果的各種因素做好應對措施，加強對測量結果的審核，減少失誤，為進一步的勘察測量工作提供參考依據。

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P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-209-1