雷振英米宏泽

（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）

一、电法探测技术的发展概况

自上世纪40年代以来，以金属矿为目标的电磁法勘查方法仪器与技术获得了很大的发展。从传统的直流电法、激发极化法，到上世纪50年代兴起并逐步发展成熟的瞬变电磁法（TEM）、大地电磁测探法（MT）、音频大地电磁测深法（AMT）和可控源音频大地电磁法（CSAMT）等，由于现代科学技术的飞速发展，特别是电子技术、信息处理技术、通信技术、网络技术、模拟现实技术、软件技术等发展，促进高精度、多功能、智能化、网络化、阵列化的新一代仪器不断涌现。电磁法观测技术、资料处理与解释技术也日新月异。近十年来，电法和电磁法在金属矿勘查中发挥了重要作用。

（一）国外电法研究发展现状

国外电磁法探测技术不仅在方法理论上取得较大进展，在电磁法仪器的研制与商品化生产上及在资源勘查中获得突出找矿效果方面，更是成果突出。特别是近二十年来，国外相继推出了多种类型的电磁法仪器系统，如加拿大凤凰公司推出的V5、V5-、V-6、V-8系统；美国Z0NGE公司继GDP-16多功能电磁系统后，年推出GDP-32系统，近年来又推出GDP-32Ⅱ系统；EMI公司于年推出EH-4电磁系统，于年推出了MT-24阵列式大地电磁系统；德国METRONIX公司相继推出GMS-05、GMS-06和GMS-7系统。近些年来，加拿大QuantecGeoseience推出了TITAN24阵列MT+IP测量系统，澳大利亚推出了BHPMiMDAS阵列MT连续剖面测量系统和GeoferretEM阵列TEM系统。纵观电磁法仪器的发展趋势，在由以前的单一方法的电磁仪器向多种方法仪器集成发展，在变革有线多道集中式仪器向分布式阵列同步观测新型仪器发展。

随着阵列式电磁与激电综合测量系统的发展，综合电磁、激电二维可视化反演技术和电阻率成像及三维形体反演技术也日趋成熟。目前反演技术研究重点已由一维、二维转向三维反演。开展电磁与激电融合多参数互约束反演技术研究，也是阵列电磁与激点融合方法反演技术的重要发展方向。

（二）国内电法研究发展现状[1][2]

目前，激发极化法（IP），复电阻率法（CR）、瞬变电磁法（TEM），可控源音频大地电磁法（CSAMT）和阵列电磁法已成为我国矿产资源物探勘查的主角。

我国金属矿电法勘查的仪器设备大都依赖进口。主要引进有加拿大凤凰公司的V5-，V8；美国Zonge公司的GDP-16，GDP-32；以上是多功能电法仪。单一TEM仪器主要集中在引起加拿大DigitalPEM系统，EM系列和澳大利亚的SIROTEM仪。

近二十年来，我国电法仪器的研究也与国外同步地得到很大发展。国产具有自主知识产权的电法仪器已开始显露头角的主要有IGGETEM-20、SD-50型、WTEM-1J/GPS、CUGTEM-4型瞬变电磁系统和DEM—Ⅲ阵列电磁系统，以及FX-1型幅相仪、SQ-3C双频激电仪、WSJ-3伪随机信号激电仪等等。

重庆地质仪器厂、马乔鹏公司、重庆奔腾数控技术研究所以及北京地质仪器厂生产的直流电法仪器具有多功能、多参数测量的特点，精度跟国外仪器相当。常规直流电法仪精度高、大功率激电测量系统的功率较大、高密度电法仪器的应用效果较好。

SQ-3C双频激电仪是国内首创的一种频率域激电仪器。具有抗干扰能力强、受激发电流影响较小、观测快速、高效、轻便、灵活的优点。

电磁法仪器中以瞬变电磁法仪器产品诸多。TEM仪器的多项指标有较大提高，实现了密集采样和双通道采集，提升了勘查的精细程度。相对功能较为完善，性能稳定可靠的是国外PEM型和EM系列，称之为“真正实用型仪器”。国内生产的TEM仪器或多或少在应用的有六、七种类型之多。IGGETEM-20系统的功能较完善，性能较稳定可靠。

TEM仪器存在的主要问题：①发射电流下降沿线性欠佳，而且可控性能不稳定；②石英钟同步或GPS同步在复杂环境中易失控，同步精度达不到要求；③缺乏配套的性能稳定的换收探头，这些都影响着TEM法的实际应用效果。

在电法数据处理与解释技术研究方面，研发了适用于起伏地形二维解释的激电反演处理软件、可控源音频大地电磁二维反演软件、AMT/MT二维反演软件和瞬变电磁定量解释软件等。

二、瞬变电磁法（TEM）

(一)TEM仪器与技术研发现状

1、TEM仪器研制现状与发展[2]

目前国内外商品化TEM仪器大约有十几种。近些年不断涌现出智能化的仪器，国外具有代表性的有DigitalPEM、PROTEM-37.47.57.67，DEEPEM、UTEM以及多功能电测站GDP-32Ⅱ、V8等。新的系统均实现了多功能、多参数。高密度，高数据采集，集中体现了新技术向更大深度、更高分辨率发展的趋势。国产TEM仪器，近年来取得了很大的进展，主要有中国地质科学院物化探研究所生产的TGGETEM-20、长沙智通科技研究所的SD-50系统、吉林大学，国土资源部现代地球物理仪器开放研究实验室研制的ATEM-II型TEM系统、中国地质大学（武汉）的CUGTEM-4型和CUGTEM-GK1型TEM仪、北京矿产地质研究院的TEMS-3S、西安物探研究所的EMRS-2仪等等。上述仪器可归纳为连续脉冲TEM仪、单脉冲TEM仪和多功能电法仪中含TEM功能仪三类产品，其主要指标如表4-1和表4-2所示（引自吕国印）。

表4-1国内外瞬变电磁系统接收机性能表

Tab.4-1ThefeaturesofTEMreceivesbothatbomeandabroad

由表4-1和表4-2可见，TEM仪器的多项技术指标均已获得较大提高，实现了高速高密度采样与多通道采集，极大地提高了勘查的精细程序。发射机发射的波形下降沿实现了线性可控，尤其是在小线圈时，发射波形下降沿可控制在几个微妙，从而可探测更浅的目标。仪器同步技术从电缆同步到石英钟同步，发展到了GPS同步。由单点测量向阵列TEM测量技术发展，如澳大利亚GEOFERRETEM系统。逐步走向成熟。

表4-2国内外瞬变电磁系统发射机性能表

Tab.4-2ThefeaturesofTEMtransmittersbothathomeandabroad

值得

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