回线源瞬变电磁(TEM)是最受欢迎的近源TEM系统之一,应用范围广泛,是探测地下金属矿产和水体的传统优势方法。近年来,人们开始关注电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM),这是一种最新提出的,而且更加有效地近源瞬变电磁系统。但是,应用近源瞬变电磁的装置比较复杂,没有经过很好的调研和实验。因此没有最优化的近源瞬变电磁装置可遵循的探测准则。
为了探究这一问题,地质地球所矿产资源研究院重点实验室副研究员周楠楠及其团队,在“华北克拉通成矿系统的深部过程与成矿机理”课题的资助下,通过正演模拟和野外试验的方法,进行了各种近源瞬变电磁装置激发的垂直磁场或电场的对比。取得了以下进展:1、SOTEM水平电场分量的分布表现为以源为中心呈现环形,回线源TEM垂直磁场分量与之类似,SOTEM垂直磁场分量的分布则表现出以源对称轴的对称性(图1)。2、短偏移瞬变电磁法的电场对高阻异常有更好的探测能力和敏感性,而回线源和电性源短偏移的垂直磁场对低阻异常有较好的探测能力且对异常体的厚度有较大的敏感性(图2)。3、对于探测深度,电性源短偏移系统比回线源系统表现的更好,在相同的电性源短偏移探测装置的情况下,电场分量的探测深度大于垂直磁场分量(图3)。
图1 近源瞬变电磁场在早期1e-5s的分布
图2 近源瞬变电磁场响应随时间变化的差异比较(回线源在点(0,0),SOTEM在点(0,80)) a 高阻异常 b 低阻异常