瞬变电磁方法技术应用实例与效果
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4、开展地－井TEM法就能发现 井旁或井底的深部矿体。
.
地－井TEM法的原理及用途示意图
地－井TEM方法特点
1、能寻找井旁、井底盲矿，判断已 见矿体的空间分布，以及获得钻孔周 围数百米范围内的有用地质信息，从 而达到提高钻孔见矿率和找矿效果的 目的； 2、由于接收接近深部矿体，能获得 比地面更强的异常；
下降沿
发射框：200m×200m 发射电流：20A 发射基频：12.5Hz 下降沿：1000μs
周期波形
下降沿
发射框：200m×200m 发射电流：20A 发射基频：8Hz 下降沿：60μs
.
周期波形
下降沿
仪器设备
高温超导三分量磁强计（物化探所）
.
仪器设备
由感应磁场计算的电阻率断面图 由感应电动势计算的电阻率断面图
解释的最大深度为1200m
解释的最大深度为800m
670
870
1070
1270
1470
1670
1870
2070
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
-900
-1000
.
仪器设备
加拿大CRONE公司PEM系统的主要设备：
1、数字接收机 2、2.4、4.8kW发射机 3、整流器 4、发电机 5、三分量井中探头（面积:Z-6000m2、XY-2600m2） 6、定向探头和电池包 7、900m、1200m及2200m井中电缆及绞盘
.
仪器设备
PEM三分量地－井TEM井下系统设备
部件名称 Z分量探头
长度 （cm）
160
直 径 有效面积 灵 敏 度 频 带 （mm） （m2） μV/nT·Hz （kHz）
32
6000
42
30
XY分量探头 214
32
2600
18.2
30
定向工具
65
32
电池包
90
32
.
仪器设备
加拿大GEONIC公司EM系统 主要有三方面特色：
1、可同时进行三分量数据采集； 2、采用积分器采样，各采样道均为独立的
EM
37
接 收 机
发 射 机
EM
57
47
发
发
射
射
机
机
.
仪器设备
澳大利亚联邦科学工业研究院
SIROTEM Mk2
SIROTEM Mk3
.
仪器设备
美国ZONGE公司GDP-32Ⅱ
接收机
中功率发射机
探头
大功率. 发射机
小功率发射机
仪器设备
IGGETEM-20瞬变电磁仪（物化探所）
接收机
发射机
.
磁探头
-1100
-1200
0 100 200 300 m
ρ 0 10 30 60 100 150 250 400 600 1000 2000 /Ω·m
670
870
1070
1270
1470
1670
1870
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2070
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800 0 100 200 300 m
.
地－井TEM方法特点
3、当矿体埋深太大，地面电磁法无 法获得深部矿体有效信息时，地－井 TEM法的优势就更加突出； 4、由于探头在井中接收，而大地却能 有效地压制矿山工业和人文等电磁干 扰，因此在情况复杂的老矿区也能开 展工作，找矿效果明显。
.
仪器设备
加拿大GEONIC公司EM系统
EM
PROTEM
ρ 0 10 20 40 80 120 200 300 500 700
/Ω·m
.
地－井TEM仪器设备
上世纪70年代，单分量地－井系统已商品化； 上世纪90年代初，三分量地－井系统商品化； 加拿大CRONE公司PEM系统； 加拿大GEONICS公司PROTEM系统； 最大测量深度可达3000米； 目前国内可测量最大深度2200米； 物化探所已引进2200米大功率PEM系统； 物化探所从1993年开始开展野外工作。
积分器，信噪比较高； 3、EM47发射机：在40×40m线圈的条件下，
发射电流下降沿时间为2.5μs。
.
.
.
自研制仪器设备
大功率发射机
5kW整流器 下井探头
研制的深井.地－井TEM系统
三通道接收机 GPS同步钟
发射机 1、脉冲顶端应平稳； 2、下降沿应线性下降。
.
TEM仪器对比试验
周期波形
.
基本概念
关于采样时间与频率的关系，t≠1／f 。 这是由于任意时刻采样的信号都含有所有频率 成分的信息，只是不同时刻的信号含频率成份 的百分比不同而已。
.
工作方式
1、地面发射 地面接收 地面TEM 2、地面发射 井中接收 地－井TEM
.
观测参数
dB/dt （感应电动势） B（磁场） E（电场） 输出结果形式： 用电流归一 ε/Ι 单位μV/A 用接收线圈面积归一 ε/AR 单位nV/m2 用接收线圈面积和发射电流归一
.
基本原理
C
Tx Rx
一次场
基本原理示意图
.
二次场
基本原理
由于瞬变电磁法研究的是导体内涡流的过渡 过程，观测是在脉冲间隙期间进行的，不存在一 次场源的干扰。又由于脉冲是多种频率的合成， 不同延时观测的主要频率成份不同，相应时间的 电磁场在地下传播速度不同，因而勘测的深度不 同。
在金属矿勘查中，瞬变电磁法主要用于寻找 良导性的致密块状、团块状、网脉状硫化物矿体 。但对于浸染状硫化物矿体的探测效果不佳。
ε/(AR·Ι) 单位nV/(A · m2 )
用感应段强度归一 无量纲
.
关键术语
发射基频或时基 下降沿 零时 采样时间起点
发射电流波形. 、接收到的感应磁场示意图
方法特点
优点
纯异常 多频叠加
组合多 紧耦合 地形影响小
幅度强 形状简单
加大功率加大勘探深度
早延时 高频 浅部
晚延时 低频 穿透低阻层 深部
瞬变电磁方法技术应用实例与效果
邓晓红 dxhigge@ 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
.
内容提要
●方法原理及特点 ●仪器设备 ●数据采集及解释技术 ●国内外找矿应用实例与效果
.
基本原理
瞬变电磁法（TEM）属于时间域人工源电 磁方法，是以大地中岩（矿）石的导电性和导 磁性差异为物理前提，根据电磁感应原理观测、 研究电磁场空间和时间分布规律，以寻找地下 良导矿体或解决相关地质问题的一种勘查方法。
多延时 多频 测深
.
方法特点
缺点
分辨率随勘探深度而降低 高阻体反映不佳
.
地－井TEM工作布置
.
1、ZK-1为地质普查钻孔，只 见到少量硫化矿物或矿化 层，不会再在附近布置钻 探工作；
2、地面瞬变电磁法发现了浅 部矿异常，而深部矿由于 埋深大而无可分辨。钻孔 ZK-2穿过浅部矿后即终孔。
3、深部矿感应出的瞬变场传 播到地表已是弱不可辨；
.
地－井TEM法的原理及用途示意图
地－井TEM方法特点
1、能寻找井旁、井底盲矿，判断已 见矿体的空间分布，以及获得钻孔周 围数百米范围内的有用地质信息，从 而达到提高钻孔见矿率和找矿效果的 目的； 2、由于接收接近深部矿体，能获得 比地面更强的异常；
下降沿
发射框：200m×200m 发射电流：20A 发射基频：12.5Hz 下降沿：1000μs
周期波形
下降沿
发射框：200m×200m 发射电流：20A 发射基频：8Hz 下降沿：60μs
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周期波形
下降沿
仪器设备
高温超导三分量磁强计（物化探所）
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仪器设备
由感应磁场计算的电阻率断面图 由感应电动势计算的电阻率断面图
解释的最大深度为1200m
解释的最大深度为800m
670
870
1070
1270
1470
1670
1870
2070
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
-900
-1000
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仪器设备
加拿大CRONE公司PEM系统的主要设备：
1、数字接收机 2、2.4、4.8kW发射机 3、整流器 4、发电机 5、三分量井中探头（面积:Z-6000m2、XY-2600m2） 6、定向探头和电池包 7、900m、1200m及2200m井中电缆及绞盘
.
仪器设备
PEM三分量地－井TEM井下系统设备
部件名称 Z分量探头
长度 （cm）
160
直 径 有效面积 灵 敏 度 频 带 （mm） （m2） μV/nT·Hz （kHz）
32
6000
42
30
XY分量探头 214
32
2600
18.2
30
定向工具
65
32
电池包
90
32
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仪器设备
加拿大GEONIC公司EM系统 主要有三方面特色：
1、可同时进行三分量数据采集； 2、采用积分器采样，各采样道均为独立的
EM
37
接 收 机
发 射 机
EM
57
47
发
发
射
射
机
机
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仪器设备
澳大利亚联邦科学工业研究院
SIROTEM Mk2
SIROTEM Mk3
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仪器设备
美国ZONGE公司GDP-32Ⅱ
接收机
中功率发射机
探头
大功率. 发射机
小功率发射机
仪器设备
IGGETEM-20瞬变电磁仪（物化探所）
接收机
发射机
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磁探头
-1100
-1200
0 100 200 300 m
ρ 0 10 30 60 100 150 250 400 600 1000 2000 /Ω·m
670
870
1070
1270
1470
1670
1870
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2070
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800 0 100 200 300 m
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地－井TEM方法特点
3、当矿体埋深太大，地面电磁法无 法获得深部矿体有效信息时，地－井 TEM法的优势就更加突出； 4、由于探头在井中接收，而大地却能 有效地压制矿山工业和人文等电磁干 扰，因此在情况复杂的老矿区也能开 展工作，找矿效果明显。
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仪器设备
加拿大GEONIC公司EM系统
EM
PROTEM
ρ 0 10 20 40 80 120 200 300 500 700
/Ω·m
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地－井TEM仪器设备
上世纪70年代，单分量地－井系统已商品化； 上世纪90年代初，三分量地－井系统商品化； 加拿大CRONE公司PEM系统； 加拿大GEONICS公司PROTEM系统； 最大测量深度可达3000米； 目前国内可测量最大深度2200米； 物化探所已引进2200米大功率PEM系统； 物化探所从1993年开始开展野外工作。
积分器，信噪比较高； 3、EM47发射机：在40×40m线圈的条件下，
发射电流下降沿时间为2.5μs。
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自研制仪器设备
大功率发射机
5kW整流器 下井探头
研制的深井.地－井TEM系统
三通道接收机 GPS同步钟
发射机 1、脉冲顶端应平稳； 2、下降沿应线性下降。
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TEM仪器对比试验
周期波形
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基本概念
关于采样时间与频率的关系，t≠1／f 。 这是由于任意时刻采样的信号都含有所有频率 成分的信息，只是不同时刻的信号含频率成份 的百分比不同而已。
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工作方式
1、地面发射 地面接收 地面TEM 2、地面发射 井中接收 地－井TEM
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观测参数
dB/dt （感应电动势） B（磁场） E（电场） 输出结果形式： 用电流归一 ε/Ι 单位μV/A 用接收线圈面积归一 ε/AR 单位nV/m2 用接收线圈面积和发射电流归一
.
基本原理
C
Tx Rx
一次场
基本原理示意图
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二次场
基本原理
由于瞬变电磁法研究的是导体内涡流的过渡 过程，观测是在脉冲间隙期间进行的，不存在一 次场源的干扰。又由于脉冲是多种频率的合成， 不同延时观测的主要频率成份不同，相应时间的 电磁场在地下传播速度不同，因而勘测的深度不 同。
在金属矿勘查中，瞬变电磁法主要用于寻找 良导性的致密块状、团块状、网脉状硫化物矿体 。但对于浸染状硫化物矿体的探测效果不佳。
ε/(AR·Ι) 单位nV/(A · m2 )
用感应段强度归一 无量纲
.
关键术语
发射基频或时基 下降沿 零时 采样时间起点
发射电流波形. 、接收到的感应磁场示意图
方法特点
优点
纯异常 多频叠加
组合多 紧耦合 地形影响小
幅度强 形状简单
加大功率加大勘探深度
早延时 高频 浅部
晚延时 低频 穿透低阻层 深部
瞬变电磁方法技术应用实例与效果
邓晓红 dxhigge@ 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
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内容提要
●方法原理及特点 ●仪器设备 ●数据采集及解释技术 ●国内外找矿应用实例与效果
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基本原理
瞬变电磁法（TEM）属于时间域人工源电 磁方法，是以大地中岩（矿）石的导电性和导 磁性差异为物理前提，根据电磁感应原理观测、 研究电磁场空间和时间分布规律，以寻找地下 良导矿体或解决相关地质问题的一种勘查方法。
多延时 多频 测深
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方法特点
缺点
分辨率随勘探深度而降低 高阻体反映不佳
.
地－井TEM工作布置
.
1、ZK-1为地质普查钻孔，只 见到少量硫化矿物或矿化 层，不会再在附近布置钻 探工作；
2、地面瞬变电磁法发现了浅 部矿异常，而深部矿由于 埋深大而无可分辨。钻孔 ZK-2穿过浅部矿后即终孔。
3、深部矿感应出的瞬变场传 播到地表已是弱不可辨；