物探方法技术与应用(EH4)
EH-4大地电磁法探测地下暗河
EH-4大地电磁法探测地下暗河EH-4大地电磁法是一种常用的地球物理勘探方法。
它利用大地电磁场的破坏作用，探测地下物质的电性和磁性差异，从而识别地下构造和矿产资源。
近年来，这种勘探方法在地下水和地下暗河的探测方面得到了广泛应用。
本文主要介绍EH-4大地电磁法探测地下暗河的原理、方法和应用。
首先，我们需要了解大地电磁场的基本概念和特点。
大地电磁场是指地球内部电流系统和地球表面电磁场之间的相互作用，具有强的渗透力和破坏力。
通过检测地球表面电磁场的变化，我们可以间接探测地下结构和水文地质情况。
EH-4大地电磁法探测地下暗河的方法一般分为三个步骤：准备工作、实地勘测和数据处理。
准备工作包括制定勘测方案、选取适当的探测设备和安排人员、调查勘测区域的地貌地球化学特征和地质构造情况等。
实地勘测需要在勘测区域内布设探测点，在不同时间段内采集地面电场和磁场数据。
数据处理包括数据滤波、计算电阻率、绘制等值线图等步骤。
EH-4大地电磁法探测地下暗河的应用主要集中在以下两个方面：一是地下水资源的勘探和管理，二是地下暗河的探测和研究。
对于地下水资源的勘探和管理，EH-4大地电磁法可以帮助我们确定水文地质条件、掌握水资源分布情况、预测水质和水量等。
而在地下暗河的探测和研究方面，EH-4大地电磁法可以提供较为完整的地下暗河系统情况，识别暗河的规模、位置、深度、水文地质等特征，为相关研究和管理工作提供科学依据。
总之，EH-4大地电磁法是一种有效的地球物理勘探方法，可用于探测地下水文地质条件和暗河的分布情况等。
在野外勘测中需要严格按照规范操作，对现场数据采集结果进行科学分析和评估，进一步优化勘测方案和方法，提高勘测数据的可靠性和准确性。
EH4双源大地电磁测深系统及其应用
已知融区
850 675 500 419 352 295 248 208 174 146 103 86 72 61 51 43
-40
Depth(m)
-60
-80
冻土下限
-100
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Station(m)
贵阳乌江溶洞探测剖面
-50.00
1400
-100.00
(M)
120 160
240 280
-140 -180 -220 -260 -300
D
A
B
地表矿体位置 地表矿体位置
C
地表矿化蚀变带位置 40 80 120 160 240 280
D1
东部青河
A1 B1 C1
西在２ 种不同的电性体：低阻 电性体（＜２６０ Ω·ｍ），呈脉状、不规 则透镜状分布于中高电 阻率电性体之中，最大 延深可达４００ ｍ。中 高阻电性体（＞５００ Ω·ｍ）构成本区电性体 的主体。矿化蚀变的展 布受断裂构造的控制， 在电阻率异常剖面上呈 比较明显的带状。对比 研究表明，浅部地球物 理低阻异常位置与地表 矿化蚀变带位置完全吻 合，且该异常带向深部 稳定延伸，并形成较大 的低电阻率异常区。随 后的钻探结果验证了该 区的地球物理异常。
-600 -500
-400
-300
200 -
-100
0
100
200
300
400
500
甘肃某金矿7勘探线EH4连续电导率剖面（上）及解译图（下）
实例2：内蒙大山铁矿EH4勘探
内蒙大山铁矿成矿机理
矿区内四条EH-4深部地球物理测线联合对比图
EH4野外工作应用实例分析与探讨
EH4野外工作应用实例分析与探讨摘要：通过EH4电导率成像系统在安吉某矿区勘探中的应用实例，初步实践性的认为该系统在勘探中具有较好的应用效果。
在野外地形复杂的地方，相比其它常规物探方法又更具有设备轻、速度快、费用低、精度较高等优点。
本本主要是通过EH4在野外工作应用实例进行效果分析与探讨。
关键词：EH4电导率、实例分析与探讨前言我国经济快速发展，对各种矿产资源的需求在逐步增大，目前我国大部分省市的露天矿以基本查明，而地下矿则相对欠缺，找矿难度越来越大，矿山保有量严重不足，接替资源基地紧缺，如何解决资源危机已经是当务之急，但对于绝大多数储量危急的矿山而言，虽然其经历过了长期的找矿勘查，但是找矿潜力并未枯竭。
其实不然最有利的找矿地带还是在旧矿山的深部或者外围地段，如何准确的探寻这些资源就需要运用适宜的手段和深部探测技术—EH4,本文以EH4在浙江省安吉金银洞矿区勘探应用实例来阐述EH4对深部寻找多金属矿的实用效果。
2安吉金银洞矿区勘探应用实例安吉县金银洞银矿多金属矿区，很早以前就由当地居民小规模开采过，后在20世纪60至90年代由不同地勘单位做过地质勘查工作，并提交了少量银、铜、铅、锌金属资源储量。
由于地表、浅部矿化不集中，工作研究程度不够和地勘经费少等原因，地勘工作多停留在地表及浅部揭露和控制为主，特别是矿化向深部的变化未加以工程揭露，一些矿化带地表也未加以追索控制，对成矿规律没有加以总结和研究，对矿区成矿远景没有进一步的评价，矿区总体工作程度较低。
正式开展野外工作之前在该矿区进行EH4方法试验，经过和已知地质剖面对比，取得较好效果。
2.1 矿区地质概况普查区出露地层有寒武系上统西阳山组(∈3x)和华严寺组(∈3h)浅海相含泥质硅质碳酸盐建造。
银矿多金属矿体赋存于该建造中。
西部出露燕山期马鞍山岩体，为黑云母花岗闪长岩。
其它期次的岩体如细粒花岗岩、花岗斑岩等都属燕山晚期的侵入体，它们呈岩脉产出，大多数分布在马鞍山岩体中，受北东向断裂构造所控制区域构造位于钱塘台褶带（Ⅱ2）北西边缘，安吉～长兴陷褶带（Ⅲ2），泗安～长兴拗断褶束（IV3）。
EH4野外工作原理与应用
EH4野外工作原理与应用EH4大地电磁系统是由美国GEOMETRICS和EMI公司联合生产的采用最新数字处理器的连续电导率成像系统, 该系统是采用天然场源与人工场源相结合大地电磁测量系统, 其有效勘探深度为几十米至一千米左右, 很适合于我国目前矿产勘探的现实需求, 与其他大地电磁系统如加拿大凤凰公司生产的V系统、美国EMI公司生产的MT系统等电磁仪一样, 其观测的基本参数为正交的电场分量, 和磁场分量, 。
通过密点连续测量, 采用专业反演解释处理软件可以组成地下二维电阻率剖面, 甚至三维立体电阻率成像。
（1）EH4是全新概念的电导率张量测量仪通常意义下的电探仪，指的是交、直流电阻率剖面仪。
这两种方法都是有源测量方法，需要向地下直接供电，并且随着测量深度加大，电极布线和供电量都不断增加，野外劳动强度大，效率低。
另一方面，尽管这两种方法都属于有源电探，但采集到的视电阻率值都属于标量范畴，对辨别地下二度体异常的走向无能为力。
大地电磁同属于电探，但它是无源测量。
利用天然电磁场，虽然避免了大电流供电，但天然电磁场不稳定，而且某些频段先天不足，干扰强，讯号弱。
参看（图1）大地电磁场水平分量频谱展示图。
它反映了天然电磁场与人文电磁场的分布情况。
在1Hz左右，无论电场和磁场都是低谷；在1000Hz处磁场几近寂静，电场有一低谷。
在几十赫兹到104Hz范围内，人文活动的电磁场干扰特别严重。
这些特点决定了大地电磁法只适合于采集较低频率。
通常观测时间长，分辨率较低，适合解决深层宏观问题。
所以尽管电探方法起源最早，几十年来，由于以上的局限性，一直阻碍它的发展。
几十年来，1000米以内，几百米上下，正是人类经济、文明活动在地壳上层最活跃的深度。
其它物探方法，如地震勘探法，自40-50年代之后都开始大展身手，而浅、中深度范围的电探则相对寂寞冷落，处于陪衬地位。
EH4是全新概念的电导率张量测量仪。
它利用大地电磁的测量原理，但配置了特殊的人工电磁波发射源。
EH_4大地电磁技术的原理及其在工程物探中的应用
实践经验，要求样本容量 ｎ≥５０ 以及每一个 ｎｐｉ（或 ｎｐ＾ ｉ）的值都≥５，而且
最好在 ５ 以上，若 ｎｐｉ（或 ｎｐ＾ ｉ）＜５，则适当地与相邻组的 ｎｐｉ（或 ｎｐ＾ ｉ）进行合
并求 ｎｉ－ｎｐ＾ ｉ 的值。
（２）提出原假设 Ｈ０：该门课程学生考试成绩服从正态分布 Ｎ（μ，σ２），
参数 μ 和 σ２ 的极大似然估计为 μ＝ Σｘｉ ＝ｘ ，σ２＝ Σ（ｘｉ－ｘ ）２ ＝ｓ２；备择假设
与 Ｘ－Ｄｉｐｏｌｅ 的相互垂直，使用罗盘仪定向。
图 １ ＥＨ－４ 工作示意图 ３．３ 磁棒布置 磁棒离前置放大器大于 ５ 米，为了消除人文因素干扰两个磁棒要 埋入地下，保证其平稳，用罗盘仪和水平尺使 ＨＸ、ＨＹ 两磁棒相互垂直且 水平。所有的工作人员离开磁棒至少 ５ 米，尽量选择远离房屋、电缆、大 树的地方布置磁棒。 ３．４ ＡＦＥ（前置放大器）布置 电、磁道前置放大器放在测量点上，即两个电偶极子的中心，为了 保护电、磁道前置放大器，应首先接地，ＡＦＥ 远离磁棒至少 ５ 米。 ３．５ 主机布置 主机要放置在远离 ＡＦＥ（前置放大器） ２０ 米的一个平台上，而且操 作员最好能看到 ＡＦＥ 和磁棒的布置。 ４．应用实例 ４．１ 目的要求 ２００７ 年，我们利用 ＥＨ－４ 电磁仪在云南对新庄隧道进行电磁勘探， 共完成有效物理测点 １６０ 个，以查明： （１）断层的视倾角、破碎带宽度和深度； （２）岩溶洞穴、暗河、软弱带及富水带的埋深和规模； ４．２ 地形地质概况及地球物理特征 ４．２．１ 地貌概况 测区位于长江北岸低山区，属中～深切割的侵蚀、剥蚀低山地貌， 隧道顶部须家河组砂岩突起山岭形成地表水分水岭，须家河组上部侏 罗系地层形成 １５～３０°的斜坡，斜坡间纵向冲沟较发育，测区岩溶槽 谷，溶蚀洼地、落水洞、溶洞等岩溶发育。隧道位于云南省新庄村，区内 最高点为须家河组砂岩山岭—— —高程 ５７０．３ｍ，最低为进口段新庄村，高 程 １６７ｍ。相对高差 ４００ｍ。植被较发育，沿线居民点零星分布，隧道进口 无公路相通，出口附近有公路相通。 ４．２．２ 地质概况 测区内地层由新到老依次出露有：第四系全新统坡洪积层 （Ｑ４ｄｌ＋ｐｌ）、坡残积层（Ｑ４ｄｌ＋ｅｌ）、坡崩积层（Ｑ４ｄｌ＋ｃｏｌ）；下伏侏罗系下统 珍珠冲组 （Ｊ１ｚ） 泥岩夹砂岩；三叠系上统须家河组上段砂岩夹页岩 （Ｔ３ｘｊ２）；三叠系上统须家河组下段页岩、砂岩夹煤线（Ｔ３ｘｊ１）；三叠系中 统雷口坡组页岩夹盐溶角砾岩、泥质灰岩、角砾状灰岩等（Ｔ２ｌ）；三叠系 下统嘉陵江组四段盐溶角砾岩与灰岩互层（Ｔ１ｊ４）。 ４．３ 资料解释结果 把电测深曲线、等 ρｓ 断面图（电阻率等值线断面图）以及地质资料 作为资料解释的基本依据。根据电阻率断面图中背景值的大小、低阻异 常的形态、低阻异常值及其与背景值的差异等，并结合实际地段所对应 的地层岩性，对地层分界线、断层、岩溶及岩体的破碎、软弱或含水情况 进行判释。 通过对测量数据进行处理获得电阻率 － 深度断面图（图 ２）。 由图 ２ 可以看出，地层分界线明显，基本查明 （下转第 ５０１ 页）
EH4在中国的应用
Ohm-m 推测含水区
测量单位：地矿部水文地质工程地质技术方法研究所1997.9.29
打水井最佳位置
0 50 100
含水层
-50
om-m
24 22
-100
-150
20 18 16
-200
14 12
-250
10 8
-300
6 4 2
-350
0
-400
深度 (米 )
0
50
100
内蒙古清水河县小缸房乡EH-4找水电阻率剖面
550
Pw
2
500
Pm
1
二叠系 茅口组灰岩
电阻率等值线 隧道 溶洞 溶蚀风化区
450 400 350 300 250 200
Pc
2
50
Pc
2
Pw
2
Pw
2
Pm
1
地层界限
DK131600
DK131800
DK132000
DK132200
DK132400
八字岭隧道向斜核部HMT法反演剖面
野 三 关 隧 道
-40
Depth(m)
-60
-80
冻土下限
-100
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Station(m)
内蒙砂岩型沉积盆地EH－4地质探测剖面
0 -50 -100 -150
Depth(m)
-200 -250 -300 -350 -400 -450 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 Distance(m)
EH-4 电磁测深在某地区隧道物探中的应用
EH-4 电磁测深在某地区隧道物探中的应用摘要：随着科学技术的发展，EH-4 大地电磁测深法勘探技术，得到了快速的发展。
本文简单介绍了EH-4 大地电磁测深的基本理论，并通过实际的野外施工工作，资料分析和异常解释，了解了该地区的地质情况，为后面隧道施工提供地质依据。
Abstract院With the development of science and technology, EH-4 magnetotelluric sounding prospecting technology has got rapiddevelopment. This article simply introduces the basic theory of EH-4 magnetotelluric sounding, and learns about the geology of the regionthrough the actual field construction work, data analysis and anomaly interpretation, which provides geological basis for the tunnelconstruction.关键词：EH-4；大地电磁测深；电阻率异常；隧道Key words院EH-4；magnetotelluric sounding；resistivity anomaly；tunnel 中图分类号院P631；U45 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）29-0118-020 引言EH-4 大地电磁测深法伴随着仪器采集的提升，以及分析和反演解释技术的进步的产生的。
EH-4 可有效的运用于地下水调查、隧道勘探、矿产与地热勘探及工程研究。
本次勘查通过采用EH4 高频大地电磁测深法，取得了较为显著的效果，对后期的隧道开挖工作有较大的指导作用。
浅谈物探技术中EH4和高密度电法在 公路隧道前期勘察中的应用
浅谈物探技术中EH4和高密度电法在公路隧道前期勘察中的应用摘要：公路隧道建设过程中，需要利用相关的勘察方法对相关地质地形以及环境参数进行收集，其对于公路隧道建设能提供一个正确的指导作用。
目前来看，传统的勘察方法在实际使用中会受到一些限制不利于勘察工作的展开。
针对上述问题采用物探技术进行全面的地理勘探，对于公路隧道建设有着重要意义。
基于此本文通过对物探技术在公路隧道前期勘察中的应用进行分析，给相关人员提供一定借鉴。
关键词：物探技术；公路隧道；前期勘察；应用公路隧道建设会面临很多复杂地形，只有提供安全可靠的勘察成果，才能够让工程质量得到有效保障。
物探技术能够对软土地基、破坏性熔岩以及地下管线等都进行仔细的勘探，为公路隧道前期勘察提供出科学依据。
目前来看，公路隧道前期勘察常用的物探技术有EH4和高密度电法两种，这两种都能为隧道的勘察工作提供有力技术支撑，有着广泛应用。
因此对EH4和高密度电法的应用进行分析，有着重要的研究价值。
1.物探技术简介1.1物探概念物探技术也叫做地球物理勘探，它实质上就是通过对物理场之间不同的分析，来对一些变化进行研究，从而实现对不同地质条件的探测。
物探技术的使用原理是因为地壳的各类岩层介质在弹性、导电性等很多特点上有着差异，这些差异就会导致不同物理场产生变化，所以物探技术根据物理场变化分析，完成相应的勘探工作。
物探技术在实际的使用上，是将不同岩石和地层之间的特点差异作为勘探基础，能够对公路隧道的所有物理场的变化和分布进行全面观察，并且对变化规律进行掌握。
公路建设过程中就可以根据此来进行合理的设计，对进度和质量目标作出规划，保证隧道建设的稳定进行。
总之，物探技术是隧道工程建设前都必须要采用的技术，有着极强的应用优势。
1.2物探技术的应用价值物探技术本身就有着快速和准确的应用优势，可以在短时间内为隧道工程提供决策依据。
它能够弥补传统勘察方法中的各种不足，比如传统勘察技术对环境要求比较高，并且仪器太重，移动比较困难，这些都会制约隧道勘察工作。
EH4双源大地电磁测深系统及其应用
5f H
如何达到测深的目的？
电磁波在大地介质中的穿透深度（或趋肤深度） 与频率有关。穿透深度可由下式表示：
503
(m)
f
高频的资料主要反映浅部介质的电性特征，而低 频资料则主要反映深部介质的电性变化特征。
在一个宽频带上测量E和H，并由此计算出不同频 率下的卡尼亚视电阻率和相位，可以确定地下岩 层的电性结构和地质构造。
EH4在矿产勘探中的应用
实例1：甘肃某金矿区EH4勘探
345°
0 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 -200 -220 -240 -260 -280 -300 -320 -340 -360 -380 -400 -420 -440 -460 -480 -500 -520 -540 -560 -580 -600
一、方法简介及发展现状 二、EH4的工作原理 三、EH4的应用实例
众所周知，地下一千米至几百米上下的范围内， 正是人类经济、文明活动在地壳上层最活跃的深 度。而适用于该深度范围的电法仪器相对较少， 也正是这种现状激发了国内外众多的科学家和仪 器制造商要研制开发出一种既轻便又可以勘探浅、 中深度的电法仪器。
砾岩；
0.00
（２）中等电阻率（１K～２
KΩ·ｍ）电性体呈不规则团块状、
透镜状产出，可能是矿体产出部
位；
（３）高阻（２K～５KΩ·ｍ）
电性体，呈柱状、不规则团块状
花岗岩
隐爆花岗质 和岩体状产于低电阻率电性体之
胶结角砾岩
中，浅部（＞３０００ｍ）不规
硅化矿化体
则团块状和透镜状应为隐爆岩浆
白山组地层
角砾岩，深部（＞３０００ｍ）
EH4技术发展现状
物探EH4在西藏高寒地区的找矿应用
物探EH4在西藏高寒地区的找矿应用EH4作为目前比较先进的电磁法仪器，在国内找矿工作中有很多成功的应用案例，但在高寒地区找矿应用实例还较少。
本次工作，在海拔4900m～5500m的山区，采用EH4大地电磁测深，成功找到埋藏于深部的隐伏矿体，为矿山节约了大量时间和资金，也延长了矿山的服务年限。
标签：EH4 电磁法高寒地区找矿0引言随着社会发展，矿产资源的需求量越来越大，而现有矿产储量迅速在减少，提高对高寒地区的矿产勘查能力，是一个亟待解决的问题。
高寒地区缺氧严寒，开展勘查工作难度大。
EH4作为目前比较先进的电磁法仪器，适用范围广，探测深度大，且仪器较轻便，适合应用于高寒地区的找矿工作。
本文就西藏某矿区的EH4找矿应用效果做简单介绍。
1矿区概况及地球物理特征1.1基本概况矿区地处西藏自治区中部，拉萨市堆龙德庆县境内，矿区一带地势西高东低，地形坡度在20-50°，最高海拔5500m，最低海拔约4900m，最大高差达600m。
矿区西北-东北部为河谷区，有明显的高原河谷垂直气候特征。
本次工作于2月上旬开始，由于天气严寒，工作难度大，经过实地踏勘以及对已有资料的分析，确定使用EH-4大地电磁法作为本次的工作方法。
1.2矿区地质特征矿区大地构造位置处于晚古生代-中生代冈底斯-喜马拉雅构造区中段北部，念青唐古拉弧背断隆带南侧，邱桑—直孔断裂带上，属冈底斯东段北部铜铁铅锌多金属成矿带。
矿区及附近出露地层有第四系（Q）、下第三系帕拉组（E2P）和三叠系上统麦龙岗群（T3ml）。
出露岩性为粗安岩、英安质熔结角砾凝灰岩和流纹质角砾熔结凝灰岩、紫红色砂岩、灰-深灰色砂岩、粉砂岩、闪长岩、泥岩、大理岩、钙质泥岩。
区内构造为断裂，为近南北向的推测断层F1和F2。
F1断层位于矿区西面，断层走向约160°，错距约为100m，矿区内长度约1.9km，断层两侧均为砂岩、粉砂岩。
F2断层位于矿区中部，断层走向约160°，倾向北东，倾角57°～78°，错距为100-150m，长度约2km，断层两侧均为花岗闪长岩、矽卡岩、大理岩。
EH4方法原理
EH4全新概念电导率张量测量仪通常意义下的电探仪，指的是交、直流电阻率剖面仪。
这两种方法都是有源测量方法，需要向地下直接供电，并且随着测量深度加大，电极布线和供电量都不断增加，野外劳动强度大，效率低。
另一方面，尽管这两种方法都属于有源电探，但采集到的视电阻率值都属于标量范畴，对辨别地下二度体异常的走向无能为力。
大地电磁同属于电探，但它是无源测量。
利用天然电磁场，虽然避免了大电流供电，但天然电磁场不稳定，而且某些频段先天不足，干扰强，讯号弱。
参看（图1）大地电磁场水平分量频谱展示图。
它反映了天然电磁场与人文电磁场的分布情况。
在1Hz左右，无论电场和磁场都是低谷；在1000Hz处磁场几近寂静，电场有一低谷。
在几十赫兹到104Hz范围内，人文活动的电磁场干扰特别严重。
这些特点决定了大地电磁法只适合于采集较低频率。
通常观测时间长，分辨率较低，适合解决深层宏观问题。
所以尽管电探方法起源最早，几十年来，由于以上的局限性，一直阻碍它的发展。
几十年来，1000米以内，几百米上下，正是人类经济、文明活动在地壳上层最活跃的深度。
其它物探方法，如地震勘探法，自40~50年代之后都开始大展身手，而浅、中深度范围的电探则相对寂寞冷落，处于陪衬地位。
也正是这种现状激发了国内外众多的科学家和仪器制造商不断研制开发新的电探仪器，寻找新的电探方法。
96年中下旬，由美国以研制大地电磁仪器而闻名的EMI公司和以制造高分辨率地震仪著名的Geometrics 公司联合研制出EH4。
这是全新概念的电导率张量测量仪。
它利用大地电磁的测量原理，但配置了特殊的人工电磁波发射源。
这种发射源的天线是一对十字交叉的天线，组成X、Y两个方向的磁偶极子，轻便而且只用于普通汽车电瓶供电，发射率从500Hz到100KHz，专门用来弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐波（见图1）。
仪器用反馈式高灵敏度低噪音磁棒和特制的电极，分别接收X、Y两个方向的磁场和电场。
EH4大地电磁技术的适用及应用效果
EH4大地电磁技术的适用及应用效果董 晨 张吉振(铁道第三勘察设计院集团有限公司物探所 天津 300251)摘 要 首先对EH4大地电磁方法的特点及相关的适用情况进行了理论及实践层面的探讨,通过工程应用实例,论述EH4大地电磁方法在不同目标条件下的应用效果。
关键词 EH4 大地电磁 天然场 应用效果1 概述EH4技术属于主要依靠天然场源采集信号的时间域大地电磁技术,有别于采用频率域进行信号采集的可控源音频大地电磁技术。
在测线的布置上,EH4由于是连续单点测量,可以非常灵活地应用于各种不利地形。
由于EH4属于依靠天然场源采集信号,则可以进行弯曲测线的EH4测量。
避免了可控源音频大地电磁方法测线布置受发射源限制的的问题。
在信号的采集上,由于EH4主要依靠天然场源时间域采集,信号成分非常丰富,可以为我们提供足够多的频点数据,并且避免了由于源所产生的一系列效应。
数据的客观度与可信度也是令人满意的。
这同时也降低了处理与解释的难度。
再者EH4方法的信号采集属于准张量测量,这也就使得最大限度的还原地质体的原貌成为可能。
EH4作为大地电磁技术的一种,也同样存在大地电磁方法的一些共同问题,受到电磁方法本身的局限。
这就是EH4方法的适用范围。
在总结了所完成的超过100k m测线及6000余测点工作经验的基础上,笔者力图结合实践工作,从理论上对其适用范围进行详细分析,并将该方法的实际应用效果进行例举。
2 EH4大地电磁技术的适用范围及理论依据 EH4大地电磁的适用范围包括两个方面,即观测方式的适用范围与观测对象的适用范围。
实际上观测方式的适用是根据不同的对象而决定的,所以这两类其实都属于观测对象的适用范围。
2.1 观测方式的适用范围EH4观测方式是连续剖面观测方式,即测点间电极首尾相连,依次连续观测,这种观测方式当然可以毫无遗漏地反映测线以下的地电特点,但其最大技术优势是可以最大限度的压制静态效应。
静态效应,简单说,其产生原因实质上是由于浅层地表电性的不均匀所引起的。
EH—4在抗旱救灾物探找水方面的应用
EH—4在抗旱救灾物探找水方面的应用【摘要】本文主要介绍了EH-4连续电导率剖面仪的一些使用情况，以及使用EH-4在贵州省部分地区进行物探找水的几个实例，通过对物探EH-4资料和水文地质资料以及钻孔情况的对比分析说明EH-4在抗旱救灾找水方面的一些优缺点，以及使用EH-4在找水过程中的一些注意事项。
【关键词】EH-4；视电阻率；裂隙；断裂；岩溶；地下水；构造[Abstract] The authors mainly introduce the use of the EH-4 continuous conductivity profliler and some instance of using EH-4 to find water in some areas of Guizhou province. Through the comparison analysis of geophysical EH-4 data，hydrogeological data and drilling data，showing some advantages and disadvantages of the EH-4 to find water for drought relief，and some considerations in the process of using EH-4 to find water.[Key Words] EH-4；apparent resistivity；cracks；fracture；karst；groundwater；structure0.引言从2009年秋天起，贵州省大部分地区出现少雨至无雨的天气，至2010年3月，贵州省有84个县市受灾，影响人口达1700万人，有500多万人、200多万头牲畜发生饮水困难，城市工业用水几乎处于停顿状态。
2011年贵州大部地区也发生了同样的干旱，旱情给贵州的工农业生产造成了巨大影响，给人民的生活打来了极大的不便。
EH-4在地热资源勘查中的应用
科学中国人2016年11月EH-4在地热资源勘查中的应用杨殿宝河北省地球物理勘查院地热资源是一种十分宝贵的综合性矿产资源，其功能多，用途广，不仅是一种洁净的能源资源，可供发电、采暖、医疗等利用，而且还是一种可供提取溴、碘、硼砂、钾盐、等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源。
在地热资源勘查中因埋藏深度的不同，所选择勘测的仪器方法也不同，本文主要介绍EH4（连续电导率剖面仪）在浅、中深部地热资源勘查中的应用。
EH-4（连续电导率剖面仪）由Geometrics公司研制。
是一种电导率张量测量仪。
利用大地电磁的测量原理，测量TE\TM两个模式的电阻率。
配置了磁偶极子发射源，发射频率从1KHZ～70KHZ，以弥补大地电磁场1KHZ～5KHZ寂静区信号不足。
EH-4遵循大地电磁测深（MT）的基本原理，支持音频大地电磁测深（AMT）和可控源音频大地电磁测深（CSAMT）,属于部分可控源与天然场源相结合的一种大地电磁测深系统。
经历了十几年的使用与发展，已成为一种稳定成熟的电磁测深仪器。
EH-4又称StratagemMT，既可控源变频大地电磁测量，所不同的是其磁偶极子发射天线为X，Y方向的垂直线圈。
垂直磁偶极子发射的场以TE型波为主，分辨率高，分层定厚能力强。
EH4可以使用人工电磁场和天然电磁场两种场源。
因此其相较同类型仪器的独特之处包括：①人工场源用在信号较弱或没有信号的地区，保证全频段观测到可靠信号；②它支持张量人工场源的测量，反演X-Y电导率张量成像剖面，对判断二维构造特别有利，而一般人工场源电磁测深仅能进行标量测量，不能正确判断二维构造；③整套仪器设备轻便，观测时间短，完成一个800米深度的电磁测深，大约只需15分钟左右，具有较高的工作效率，为进行EMAP连续观测提供技术保证；④实时数据处理与成像，资料解释简捷，图像更直观。
EH-4通过发射和接收地面电磁波来达到电阻率或电导率的测深。
连续的测深点阵组成地下二维电阻率剖面、甚至三维立体电阻率成像。
物探方法技术与应用(EH4)
低阻现象
TEM
• 1、仪器：EM67 • 2、数据处理技术：
现状：
实用近区瞬变电磁法野外资料解释水平还很低， 除天然场源的大地电磁测深（MT）和音频大地电 磁（AMT）外，基本上仅限于一维解释，且只适 用于一维的简单地电条件。真正实用的TEM二维 和三维反演问题基本没有解决。
面积性普查
CSAMT
金属矿地震勘探：
地震勘探
金属矿地震勘探：发展阶段
反射波地震方法是目前金属矿地震勘探的主要方法： 国外使用的主流方法是在利用反射波成像处理技术得到 的实测成果数据体中 , 采用强散射特征分析等属性分析 方法圈定矿体 ; 国内主要是利用常规反射波方法进行资 料处理,在反射剖面上利用散射波概念进行地质解释。 金属矿勘探所涉及的特殊地震地质条件使得金属矿地 震勘探问题落入地震波散射领域 , 而现有技术中缺少从 散射观点出发进行地震资料采集、处理和解释的理论与 配套技术。因此，研究基于地震波散射理论的散射波地 震技术是金属矿地震勘探技术的发展方向
可控源音频大地电磁法 （CSAMT）
• CSAMT法是20世纪80年代末才兴起的一种地球物理新技术，它 基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组。麦克斯韦方程组实质上 是反映了电荷、电流、电场、磁场随时间和空间变化规律的定律， 综合了电磁现象的相互作用。
卡尼亚电阻率 ：
有效勘探深度：
s
Ex
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5 f By
TEM不足
• • • • • • 复杂（理论复杂、装置多） 早期干扰多（过渡过程影响） 仍然受地形影响 异常定位不准 场源体深度解释不够准确 受电磁干扰大
问
• • • • • • • • • •
题
1、高阻体二次电位异常：早高晚低？ 2、低阻体二次电位异常：早低晚高？ 3、低阻现象？ 4、发射回线边长越大，探测深度越大吗？ 5、接收回线边长多大合适（中心回线或重叠回 线）？ 6、探测浅部目标物一定要用高频，探测深部目 标物一定要用低频吗？ 7、如何知道TEM仪器的好坏？ 8、观测时间越早，探测深度就越浅？ 9、TEM能找磁性目标物吗？ 10、二次电位曲线为什么早正晚负？
EH4工作技术方法及要求
第一章工作技术要求第一节方法技术要求一、执行技术标准DZ/T0173—1997 大地电磁测深法技术规程DZ/T 0153—95 物化探工程测量规范GB/T 9649.28—1998地球物理勘查术语分类代码DD2006-3 岩矿石物性调查技术规程CH 2001-92 全球定位系统(GPS)测量规范DZ/T0069-93 地球物理勘查图图式图例及用色标准二、测网布设测网布设，若条件许可，可由专业测量人员布设，也可由物探探人员采用GPS 定位测量布设。
2、测网精度要求依据《物化探工程测量规范》（DZ/T0153-95），测点的点位、相邻点距及其高程精度要求见下表：表1 测网精度主要技术指标上表中各项精度均以中误差衡量,并以二倍中误差为限，本次进EH4测量,其平面定位误差极限分别2.0米;相邻点距(本次工作相邻点距为20米)相对中误差极限为1.0米。
3、物探测深点定位测量的仪器设备及方法技术（1）仪器设备本次物探测点定位测量，可选用合众思状生产的G738CM接收机进行，其仪器主要性能及精度参数如下：实时差分精度①：亚米级（CEP）（外部源修正或SBAS）后差分处理①：亚米级（CEP）静态精度①（外接天线）：平面 5mm+1ppm高程 10mm+1ppm工作温度：-20℃～+50℃存储温度：-40℃～+60℃防震能力：抗1.2米高度水泥地面自由跌落防尘防水能力：IP65，完全保护从各个方向的冲水及扬尘G738CM接收机 G738CM接收机实现实时差分图示（2）物探测点定位测量1）观测方式选择——进入资源管理器后，在工作模式中选SBAS方式，即选用实时差分观测方式。
2、新区单点求三参数求取——在求三参数测量的过程中，新建工程时输入相应参数时，放样限差应选0.5米，当求取三参数后，应自少还要在矿区内检测1-3个已知点，观精度并确证无误后，这个三参数才能用于本矿区生产。
3、定点测量——连接主机后，就可打开工程管理文件进行测量，注意每次测量结束应保存。
测试中心物探新方法
测试中心物探新方法—EH4（测试中心刘洪）今年测试中心购置了多套物探设备。
我将介绍的是EH4物探新方法，通过万州和巫山的测试，此方法得到钻探验证。
EH4 电磁成像系统是美国EMI公司和Geo2met rics 公司联合研制出的电导率张量测量仪。
EH4 利用大地电磁的测量原理,并配置了人工电磁波发射源,用来弥补大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近的人文电磁干扰谐波,由18 位高分辨率多通道全功能数据采集、处理一体机完成所有的数据采集,再用专业软件进行反演成图。
EH4 电磁成像系统属于部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统。
深部构造通过天然背景场源成像(MT) ,其讯息源为10 Hz～ 100kHz。
浅部构造则通过一个新型的便携式低功率发射器发射1～100 kHz 人工电磁讯号,补偿天然讯号的不足,从而获得高分辨率的成像。
基本假设是将大地看作水平介质,大地电磁场是垂直投射到地下的平面电磁波,则在地面上可观测到相互正交的电磁场分量为Ex ,Hy ; Hx , Ey。
通过计算可确定介质的电阻率值。
EH4 电磁成像系统与其它物探方法相比,具有以下一些特点:(1) 采用人工场源与天然场源双场源的工作方式,人工场源弥补天然场源的在某些频段的不足,可获得连续的有效信号;(2) EH4 仪器设备轻,观测时间短,完成一个近1000 m 深度的测深点,大约只需15～20 min ,这使它可以轻而易举实现密点连续测量(首尾相接) ,进行连续数据采集。
(3) 该系统具有较高的分辨率,为探测某些小的地质构造和区分电阻率差异不大的地层提供了可能性;(4) 该系统不受高阻覆盖层的影响,在玄武岩覆盖地区、基岩大面积出露地区,甚至在某些沙漠覆盖区,均能有效地探测地下深部地质信息。
(5)有效测量深度在50m-1000m范围内，在找矿和工程方面都很实用。
在购回仪器后，先后在万州和巫山做了近100个点的测试。
除了在万州少部分点受交流电线干扰大，效果不好外，其他点均能很好的反应地下地质体的情况。
物探EH4勘测技术方案
1 工程概况略2 物探勘探主要目的查明公路隧道地下450m 内岩溶发育情况以及地下水位。
3勘探方法根据勘探目的，采用连续电阻率剖面成像法（简称EH-4）对勘查区进行勘探。
4 方案编制依据（1）、《公路工程地质勘察规范》JTJ064-98； （2）、《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）； （3）、《水电水利工程物探规程》（DL /T5010-2005）；（4）、中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院《质量、职业健康安全和环境管理体系文件程序文件汇编》和《质量、职业健康安全和环境管理体系文件管理手册》。
及质量管理体系相关文件。
5 连续电阻率剖面成像法（EH-4）方法原理5.1 基本原理根据电磁学理论可知：地层中的视电阻率由下式求取：251H Ef =ρ……………………………………………………………（5.1） 而勘探趋肤深度可由下列公式给出：fρωμσδ5002≈=……………………………………………………（5.2）式中，ρ为地层的视电阻率，f 为可控电磁频率，Ex 为电场分量，Hy 为磁场分量，δ为勘探趋肤深度。
EH-4连续电导率成像系统勘探基本原理就是基于以上基本理论的基础上，通过人工建立可控电磁场系统，改变电磁频率，在一定距离的远场区观测Ex 、Hy 或Ey 、Hx 的变化，绘制测区内视电阻率等值线图，根据测区内视电阻率的变化情况，以达到探测地下目的体的一种勘探方法。
本次工作所用仪器为美国Gemotric公司和EMI公司联合生产的EH-4双源电磁系统。
5.2 野外工作方法EH-4连续电导率成像系统勘探野外装置包括场源和测站。
在外业工作中，首先在远离测线300～500m左右（测线中心的垂直方向上）布设场源，发射人工电磁场，然后通过采集布设在地面上相隔一定距离、两个正交的电磁场信息，即在测线上以一定的点距测量Ex、Hy或Ey、Hx两参数。
本次工作点距为20m（局部重点部位为10m），发射电磁场频率在800～64000Hz之间，采用接收人工电磁场和天然电磁场相结合，控制测深深度在500m 范围内。
EH4野外工作方法的研究与应用
四川 地质 学报
Ｖ １ １ ｏ Ｄ ｃ ２ １ ｏ． ． ３ Ｎ ４ ｅ． ０ １ ，
Ｅ ４野外 工作方法 的研 究 与应用 Ｈ
吴银龙 ，陆明锋 ，李 琴
（． １浙江省第九地质大 队，浙江 湖州 ３ ３ ０ １ ０ ０；２河北省地 球物理勘 查院，河北 廊坊 ０ ５０ ） ． ６００
３ Ｅ ４ Ｈ 成像 系统野外工作方法
Ｓ ａ Ｇ ｍ Ｈ一 ４ ｔｔ ｅ Ｅ ｒａ 型电磁系统野外工作有两种工作方式 ：一种是单点测深 ，另一种是连续剖面测深 ， 选用何种方式 由研究任务确定 。该系统通常采用天然场源 ，只有在天然场信号很弱或者根本没有信号的 频点上 ，才使用人工场源 ，用以改进数据质量 ，提高数据信噪。它可以在 ０ ｚ １０Ｈ 的宽频范围 ．１ 至 ０ ｋ ｚ Ｈ 内采集数据 ，为确保数据质量与工作实效 ，上述频带 又分成 四个频组 ：一频组 ：０ Ｈ ｌ ｚ ．１ ｚ ｋ ，二频组 ： Ｈ １Ｈ ～ ｋ ｚ ０ ｚ ｌ ，三频组 ：３ ０ ｚ ３ Ｈ ，四频组 ：１ ～ ９ Ｈ ，具体观测 中使用哪几个频率组 ，可视 睛况 Ｈ ０Ｈ 一 ｋ ｚ ．５ ９ ｋ ｚ 灵活掌握 。在野外能实时获得 的 Ｈ 、Ｅ 、Ｈ 、Ｅ 振幅 ， Ｈ 、 Ｅ 、５Ｈ 、５ ｙ ｙ ｘ ｘ ｙ ｙ ｘ ［ ｘ ｃ 相位 ，一维反演和二 ， ， Ｅ 维电阻率成象结果 。在室 内数据处理后 ，可获得二维正 、反演结果等。开展工作的前一天一定要做平行 试验 ，检测仪器是否工作正常 ，要求两个磁棒相隔 ２ ３ ～ ｍ，平行放在地面 ，两个 电偶极子也要平行。观 测电场 、磁场通道的时间序列信号 ，分别为低频和高频段磁场 、电场信号波形 图，从图中可以看出，两 个方 向通道的波形形态和强度均基本一致 ，说 明仪器工作正常口 】 。 ３１电极 的布 置 ． 工作时共用 四个 电极 ，每两个 电极组成一个 电偶极子 ，为了便于对 比监视电场信号 ，其长度都为相 等 ，与测线方 向一致 的电偶极 子叫做 Ｘ Ｄｐｌ — ｉ ｅ与测线方 向垂直的电偶极子 叫做 Ｙ Ｄｐｌ。为了保证 ｏ —ｉ ｅ ｏ Ｙ Ｄｐｌ — ｉ ｅ电偶极子的方向与 Ｘ Ｄｐ ｌ ｏ — ｉ ｅ的相互垂直 ，用森林罗盘仪确定方向 ， ｏ 误差＜ ０ 。；电偶极子的 ±． ５ 长度用测绳测量 ，误差在＜ ０ ｍ ±． 。 ５ ３２ 磁棒 布 置 ． 磁棒离前置放大器应大于 ５ ｍ，为了消除人文干扰两个磁棒要埋在地下至少 ５ ｍ，用地质罗盘定方 向 使其相互垂直 ， 误差控制在＜ ０ 。 ， ±． ２ 且水平。 所有 的工作人员要离开磁棒至少 ｌｍ， Ｏ 尽量选择远离房屋、 电缆 、大树的地方布置磁棒。 ３３ Ａ Ｅ前置放大器） － Ｆ（ 布置 一 电 、磁 道前 置放 大器 放 在测 量点 上 ，即两个 电偶 极 子 的 中心 ， 为了保护电、 磁道前置放大器应首先接地 ，远离磁棒
EH4讲义--周军
发射机的布置
发射机与接收机的距离至少要为3倍的趋肤深度， 最理想为大于等于6倍趋肤深度。
@文件 Ex、Ey
Hx、Hy
信息采集
前置放大 滤波
主机数据 存储处理
时间序列
互功率谱
阻抗文件
DATA ANALYSIS 场值分析 1-D ANANLYSIS 视电阻率（阻抗）分析 2-D ANANLYSIS bostick反演、成图
电极布置 1、电极相互之间的高程不要相差太大。 2、电极尽量远离小溪、河流、水塘等水体，还应注意避免将电极布 在陡坎边缘等地形突变处。 3、接地电阻的高低也对原始数据质量有着直接的影响，接地电阻越 小信号越好，所以在布置电极时确保电极与大地接触良好。一般接 地电阻至少要小于10K欧姆每米。
磁棒布置 1、磁探头要平放在地上，用水平尺使其水平，两个磁棒要相互垂直， 相互误差不能超过+/-2度。 2 、如果在野外测量时，风比较大时，我们应该在地上挖一个小槽将 磁棒放入用土掩埋，另外将传输线也用土掩埋以防因风吹而摆动造 成信号干扰。
EH4遵循大地电磁测深（MT）的基本原理，支持音 频大地电磁测深（AMT）和可控源音频大地电磁测 深（CSAMT）, 属于部分可控源与天然场源相结合 的一种大地电磁测深系统。 。
EH4出现为1000米左右范围的电法勘探提供了一种 具有现实价值的新手段，很快成为解决这一深度 范围内的各种地质问题的有效工具。
测量方式 为了获得较好的原始数据，我们一般采用EMAP测量方式，所谓 EMAP测量即电极距和点距相等，前后点电极首尾相连。 测量深度与剖面长度之比最好为1：5，至少1：3。这样反演后的结 果才能更接近实际情况。
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体积效应 综合性反映
仪器
电法勘探
金属矿勘查：
感应类电法（TEM、CSAMT、MT）：
主要研究的物探方法（金属矿勘探）
深边部找矿的主要物探方法
TEM、CSAMT是利用人工场源的感应类电法，其勘探的深度可达 1000m甚至更深。 MT则是利用天然场源的感应类电法，主要是用于深部构造勘探、 油气资源勘探、深部地热勘探等，勘探深度可达几千米甚至几十千米。 EH-4电导率成像系统属于部分可控源与天然源相结合的一种大地 电磁测深系统。深部地电信息通过天然背景场源成像（MT），其讯息 源为10Hz~100kHz。浅部地电信息则通过一个新型的便携式低功率发射 器发射1k~100kHz人工电磁讯号，补偿天然讯号的不足，从而获得高分 辨率的成像。
低阻现象
TEM
• 1、仪器：EM67 • 2、数据处理技术：
现状：
实用近区瞬变电磁法野外资料解释水平还很低， 除天然场源的大地电磁测深（MT）和音频大地电 磁（AMT）外，基本上仅限于一维解释，且只适 用于一维的简单地电条件。真正实用的TEM二维 和三维反演问题基本没有解决。
面积性普查
CSAMT
传统MT法的不足
大地电磁测深法利用天然电磁场，虽 然避免了大地电流供电，但天然电磁场不 稳定，而且某些频段先天不足，干扰强， 讯号弱。参看下面大地电磁场水平分量频 谱展示图。
大地电磁场水平分量频谱图
上图反映了天然电磁场与人文电磁场的分布情况。 在 1Hz 左右，无论电场和磁场都是低谷；在 1000Hz 处磁场几近寂静，电场有一低谷。在几十赫兹到 104Hz 范围内，人文活动的电磁场干扰特别严重。 这些特点决定了大地电磁法只适合于采集较低频率。 通常观测时间长，分辨率较低，适合解决深层宏观问 题。 所以尽管电探方法起源最早，由于以上的局限性， 一直阻碍它的发展。几十年来，1000 米以内，几百米 上下，正是人类经济、文明活动在地壳上层最活跃的 深度。其他物探方法，如地震勘探法，自40--50年代 之后都开始大展身手，而浅、中深度范围的电探则相 对寂寞冷落，处于陪衬地位。也正是这种现状激发了 国内外众多的科学家和仪器制造商不断研制开发新的 电探仪器，寻找新的电探方法。
解决的地质问题：
1、研究地球深部构造； 2、研究大地及区域地质构造，划分构造单元；研 究结晶基底的起伏及其内部成分和构造，圈定沉 积盆地的范围等； 3、寻找石油、天然气或煤等有远景的盆地；
4、与其他的物探方法配合，圈定金属及非金属成 矿带。
磁法勘探
发展最早、应用广泛 1、轻便易行、效率高、成本低、效果好； 2、工作领域广（航空、井中） 3、应用范围广。 直接找铁 固体矿产、石油天然气构造的普查、区域及 全球构造的研究等
常规电法（电阻率法、IP）：
快速、经济 主要用于硫化物矿床普查（某些氧化物矿床、地下 水等，有时还用于探测石油天然气、某些有色金属、贵 金属、稀有金属常与黄铁矿化或其他矿化共存（如石英 脉型金矿），因而可借以圈定有用矿产的矿化带）。 由于功率、地质条件等因素，勘探深度有限。
主要用于：面积性、普查
电法勘探
二、电法勘探方法
电法勘探利用的主要物性有： 导电性、介电性、导磁性、激发极化性、自 然极化性、压电性、震电性等
（1）传导类、感应类（电磁法） 化法（ IP ）、幅相 激电法（频率域）、充电法 感应类电法：瞬变电磁法（TEM）、可控源音频 大 地 电 磁 法 （ CSAMT ） 、 大 地 电 磁 法 （ MT ） 等 （自然电场法） 主动源电法 ： 电阻率法、激发极化法（ IP ）、 充电法及电磁法（李金铭） 被动源电法 ： 自然电位法、大地电磁法（ MT ） 和甚低频电磁法等
重要性：地球探测（CT？、地壳？）
深部找矿（地质）；电磁法（物探）；综合学科（学科）
重力勘探
重力场的特点：
1、重力场是空间一个区域内的矢量场；
2、重力场是空间坐标（x,y,z）的函数；
3、重力场作用在空间中任何点处；
4、重力测量是测量重力的变化。
5、重力场由重力位确定，重力场是由位导出的场。
重力勘探
• 基础： 磁、电性差异 • 一次场： 瞬变磁场 • 研究对象：主要是二次场的时空 变化规律 • 目的： 解决目的物电、磁 性的空间分布
TEM原理
• • • • • • • • • • • • 电磁感应原理 磁性体：B=μH μ不随频率变化 μ随频率变化 电性体： 涡流：“烟圈”涡流： 半空间 导电薄层 二、三度体涡流 位移电流 集流 IP效应
在EH4的采集控制主机中插入两块附加的地震采集板，就可使一台 EH4兼作地震仪和电导率测量，为一机实现综合勘探首创先例
实时数据处理和显示，资料解释简捷，图像直观
应用装置
穿透深度或趋肤深度（δ）：
503 f
仪
器
金属矿勘查：
物探技术与应用(EH-4)
桂林矿产地质研究院
二○一○年五月
敬荣中
主要内容
一、物探方法分类 二、电法勘探 三、应用实例
一、物探方法分类
物探学科
电法勘探、磁法勘探、地震勘探、重力勘探、放射性勘 探等（测井？）。
电法勘探：以岩矿石的电磁性差异为基础（导电性等）；
磁法勘探：以岩矿石的磁性差异为基础（拉氏方程、地磁场）；
TEM涡流原理
不同形状体二次电位衰减速规律
• 磁性体： • V(t) α t-m m=1.1~1.7 • • 电性体： • 均匀半空间：V(t) α t-5/2 • 导电覆盖层：V(t) α t-4 • 导电三度体：V(t) α e-t/τ
理想曲线
典 型 曲 线
水平圆柱体：
TEM用途
EH4的全新概念主要归结为如下 几个方面
1 EH4应用大地电磁法的原理，但使用人工电磁场和天然电磁场 两种场源共同作用的方式，人工场源弥补了天然场源在某些 频段的不足,而且人工场源对解决浅部地质问题尤为有用
2
3 4 5 6
EH4既具有有源电探法的稳定性，又具有无源电磁法的节能和轻便
EH4能同时接收和分析X、Y两个方向的电场和磁场，反演X-Y电导 率张量剖面，对判断二维构造特别有利 EH4仪器设备轻，观测时间短，完成一个近1000m深度的测深点， 大约只需15~20分钟，这使它可以轻而易举实现密点连续测量（首 尾相连），进行EMAP连续观察
电法勘探
TEM（瞬变电磁法：脉冲、时间域） • 瞬变电磁法（TEM）它是以介质的电性、 磁性差异为基础, 利用不接地回线或接地线 源向地下发送一次脉冲电磁场，在一次电 磁场的激励下，地下介质产生感应二次电 磁场, 利用线圈或接地电极观测二次电磁场, 并研究其时间和空间的变化规律，从而确 定地下介质的电磁性分布结构的方法。 • 瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods），又称时间域电磁法（Time Domain Electromagnetic Methods）， 简称 TEM或TDEM。
TEM不足
• • • • • • 复杂（理论复杂、装置多） 早期干扰多（过渡过程影响） 仍然受地形影响 异常定位不准 场源体深度解释不够准确 受电磁干扰大
问
• • • • • • • • • •
题
1、高阻体二次电位异常：早高晚低？ 2、低阻体二次电位异常：早低晚高？ 3、低阻现象？ 4、发射回线边长越大，探测深度越大吗？ 5、接收回线边长多大合适（中心回线或重叠回 线）？ 6、探测浅部目标物一定要用高频，探测深部目 标物一定要用低频吗？ 7、如何知道TEM仪器的好坏？ 8、观测时间越早，探测深度就越浅？ 9、TEM能找磁性目标物吗？ 10、二次电位曲线为什么早正晚负？
• 主要用于: • 磁性体 • 电性体： • 特高阻体 • 特低阻体
TEM应用条件
• （1）必要条件：磁、电性差异 • （2）充分条件： • 一次场能激发目的物； • 异常的可观测性 • （目的物大小、埋深、 • 仪器灵敏度等）； • 干扰可排除或分辨； • 环境的允许性。
TEM的优点
• • • • （1）发现异常（探测能力）强 （2）探测深度较大 （3）穿透高低阻能力强 （4）适应环境能力强，海、陆、空、 地下均可用，供电困难地区可用。
位场（同重力场） 高精度磁测
磁法勘探
直接找铁：最有效方法 间接找矿与研究： 与磁性物质有关的矿产（蚀变带） 区域构造研究与勘探：航磁 基性、超基性岩体勘探
磁法勘探
磁法勘探
地震勘探
在勘探石油的各种物探方法中，地震 勘探是最有效的方法。各种物探方法中， 地震：精度高、探测深度大、分辨率高 （地球圈层结构）。 三维地震勘探 工程中应用也较多
金属矿地震勘探：
地震勘探
金属矿地震勘探：发展阶段
反射波地震方法是目前金属矿地震勘探的主要方法： 国外使用的主流方法是在利用反射波成像处理技术得到 的实测成果数据体中 , 采用强散射特征分析等属性分析 方法圈定矿体 ; 国内主要是利用常规反射波方法进行资 料处理,在反射剖面上利用散射波概念进行地质解释。 金属矿勘探所涉及的特殊地震地质条件使得金属矿地 震勘探问题落入地震波散射领域 , 而现有技术中缺少从 散射观点出发进行地震资料采集、处理和解释的理论与 配套技术。因此，研究基于地震波散射理论的散射波地 震技术是金属矿地震勘探技术的发展方向
地震勘探：以岩矿石的弹性性质为基础（弹性波理论、速度界面）
重力勘探：以岩矿石的密度差异为基础（万有引力定律、加速度） 放射性勘探：以岩矿石的放射性差异为基础（如测氡）。
金属矿勘探主要应用电法勘探和磁法勘探，辅以重力勘 探（区域）。
物探学科
实质： 以物理方法找矿；以岩矿石的地球物理性质为基础。 综合性强：数学、物理、化学 电子学、计算机（尤其是反演）、电磁学…… 地质学（找矿的一种手段） 发展的方向：
电法勘探
注意： 1、通常所说的电阻率测深、中间梯度、三极或 联剖及偶极等，则是从不同勘探装置上来划分的 常规电法。（高密度电法） 2、地下物探方法（如测井、坑内物探等）、航 空电法等只是物探方法在不同空间的应用。