摘要：阵列式大地电磁测深是区域地球物理调查的重点发展方向之一,对标国外先进水平和国家社会的基础性需求,中国阵列式大地电磁测深工作程度依然较低,缺乏整体规划,开展全国性观测计划亟需提上日程。系统总结了当前区域地球物理学的发展趋势及国内外大地电磁网建设现状,提出了合作共建陆域多层级大地电磁基础网和大数据中心的顶层设计和规划布局,并对中国大地电磁基础网未来的重点发展方向进行了展望和思考。相关工作的顺利开展将为中国的区域地球物理调查拓展一项新属性参数,推动构建物性地球、结构地球和地球物理场四维模型,进而变革区域地球物理研究范式和工作模式,支撑中国深地探测走向世界前列。

摘要：在传统地球化学野外调查工作中,尤其在样品数量多、自然环境恶劣的工区,采集工具携带不便、内业数据整理过程繁琐势必会影响地球化学野外调查的质量和精度。地球化学野外调查的信息化和智能化是时代的要求,更是方法技术发展的必然趋势。本文综合移动GIS技术、数据库等技术,映照地球化学野外调查工作的流程,基于ArcGIS和Android平台研发了一套涵盖工作布置、野外采集以及质量检查等功能的地球化学野外调查软件。系统实现了地球化学野外调查全流程的信息化和智能化,改变了地球化学野外数据的采集方式,节省了一线野外工作的时间,提高了内业数据整理的效率以及野外调查信息的质量和精度,推动了地球化学野外调查的数字化进程。

摘要：地−井瞬变电磁法响应规律复杂,现有解释方法以定性分析和半定量解释应用最为广泛,不能直接获取大地电阻率参数。针对这一问题,提出一种基于瞬变冲激时刻的快速定量解释方法。首先给出均匀半空间地−井瞬变电磁响应的表达式,分析地−井瞬变电磁响应的冲激时刻特征。结果表明,接收点深度越大、大地电导率越高,则瞬变冲激时刻越晚。结合已有的研究成果,推导冲激时刻与大地电导率和深度的函数关系,依据反函数理论进行大地视电阻率定义。以获取真实大地电阻率为目标,研究基于地下电磁场扩散速度的改进大地电阻率恢复算法。采用所提出的算法,根据实际常用工作方式,分别设计均匀半空间、二层模型和三层模型进行模拟计算。模型算例和实测数据试算结果表明:基于冲激时刻的视电阻率定义方法能够较好地反映大地电阻率的变化趋势,但具有较强的体积效应;基于电磁场扩散速度的改进算法能够有效地削弱体积效应的影响,更加准确地恢复大地电阻率值和反映电性界面。该算法无需进行复杂模型的迭代正演计算,具有较高的计算效率,能够定量恢复大地电阻率值,适用于地−井瞬变电磁法的快速初步定量解释。但在实际资料解释应用中,还需考虑视电阻率的“overshoot”和“undershoot”现象,避免造成错误解释。

摘要：随着地质目标体大深度精细结构探测应用需求的增加,进一步提升可控源电磁法(CSEM)相关分辨率逐渐成为研究热点.为提升CSEM的勘探能力,解决其提高高频信噪比、压制人文干扰和加大勘探深度等关键问题,提出了基于电容补偿的高频供电技术、基于频点优化和数字滤波抑制工频干扰的数据采集与处理技术,以及基于观测电磁场场值直接反演的解释技术.首先将电容网络单元接入供电回路,通过计算分布电感和选择确定补偿支路连接方式,组合出最接近理论值的谐振电容,不同程度地提高了1000~10000Hz的发射电流;然后通过合理设计采样率和采样长度优化设置发射频点,再通过数字滤波,实现了对50Hz工频及其谐波对观测数据影响的校正;最后将常规可控源音频电磁法(CSAMT)低频观测频率由0.100Hz拓展至0.025Hz,对观测电磁场信号直接处理和反演.在此基础上,建立理论模型进行数值模拟和在干扰区开展了已知地热田的大深度探测试验,结果表明,CSEM探测深度可达3000~5000m,有效提升了人工源电磁法的勘探深度.

摘要：航空瞬变电磁法(ATEM)是地球物理勘探中的主要方法之一,被广泛应用在油气、地下水等深地资源的勘查。瞬变电磁接收系统一般采用感应式空心线圈传感器接收瞬变电磁信号,其具有本身重量轻、固有线性频率的特点。线圈传感器仅对垂直于其孔径的磁通敏感,为了确定矢量磁场的所有方向分量,此次传感器设计成三个相互垂直的线圈。通过分析感应线圈灵敏度、信噪比等参数,对线圈尺寸、绕线方式进行了优化设计;选定本底电压、电流噪声较小的放大器,设计了接收信号前置放大电路。所研发的三分量ATEM感应式磁传感器工作带宽可达25 kHz,X、Y、Z三分量的本底噪声分别保持在:11.7、10.7、10.6(单位:nV/√Hz@1kHz),在其谐振频率处的灵敏度分别为4.3、6.5、6.4(单位:mV/nT)。本设计实现了高灵敏度三分量信号的采集,X、Y、Z三个分量完全对称分布,电参数基本一致,降低了传感器的本底噪声,有效地提高了灵敏度和信噪比。

摘要：文中介绍了一种采用全硬件电路方法设计的模块化电路,主要针对航空电磁发射机的动态峰值电流实时检测和有效控制。该设计采用专用的集成芯片进行实时采样保持真峰值电流的方法,主要由峰值采样同步脉冲发生电路、绝对值电路与峰值采样保持电路三部分模块构成。通过改变不同的充电频率和充电脉宽,得到所对应的峰值电流,对比真实值与模块电路显示值可得,该电路实现了实时检测发射机的动态峰值电流,最大偏差为2.8 A。该模块电路既可以应用于航空电磁发射机电路中,又可以应用于周期性信号的峰值数据检测电路中,为发射机系统的稳定运行提供了保障。

摘要：电磁发射机是瞬变电磁(TEM)探测系统的重要组成部分。在航空瞬变电磁法中,针对低供电电压、多匝发射线圈(低电阻、大电感)的特点,基于谐振原理设计了一种航空瞬变电磁法组合波脉冲电流发射电路,不仅能有效地控制发射波形的边沿,而且利用了关断瞬间电感的储能,提高了发射机的效率,实现了大磁矩发射。文中详细介绍了该电路的设计思路,重点分析了发射波形的控制逻辑。经过测试,该发射电路的电流峰值达到640 A,峰值发射磁矩达到54万A·m^2。

摘要：感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁法勘探中,受物理原理制约,该类磁场传感器的噪声水平与其长度和体积成正比,长度通常为800~1400mm,质量在3~6kg。本文采用一种磁通聚集技术,突破了传统感应式磁场传感器的设计瓶颈,能大幅度降低传感器的长度,研制的用于AMT方法的超小型感应式磁场传感器单个分量长度<240 mm,长度约为传统AMT磁场传感器的30%,直径<110 mm,质量约3 kg,工作频率范围为0.1 Hz^10 kHz,噪声水平在1 Hz处为0.8 pT√Hz。将三个参数相同的磁场传感器相互垂直安装到一块底板上,构成三分量感应式磁场传感器,其体积为255 mm×255 mm×255 mm,质量约10 kg。通过安装定向器测量其倾角和方位角,并进行磁场数据校正,实现其在任何姿态下的测量数据有效;通过安装防水外罩实现其在浅水区有效工作。野外实验表明:该三分量磁场传感器既可布置在地面上,又可布置在浅水区开展AMT工作,可极大地提高野外施工效率,具有广阔的应用前景。

摘要：磁电法作为一类特点明显的电磁勘探方法,在资源探测中具有一定的应用优势与前景.本文结合磁电法勘探的特点,通过理论计算、硬件设计与野外试验分析,对磁电法仪器研制与方法应用中的若干关键技术进行探讨,包括:研制仪器需注重灵敏度、精度,方法技术应用中频率选择、测量装置方式、线缆布设方式等关键技术及其影响.研究结果可为磁电法仪器开发和方法应用提供一定的参考启示作用.

摘要：在地球物理电磁法勘探中感应式磁场传感器已广泛应用,该类磁场传感器的灵敏度、噪声与其长度和体积成正比,受物理原理制约,长度通常为800 mm^1440 mm,重量在3 kg^6 kg。这里采用一种磁通聚集技术,突破了传统感应式磁场传感器的设计瓶颈,能大幅度降低传感器的长度,研制用于AMT方法的超小型感应式磁场传感器单个分量长度<230 mm,长度约为传统AMT磁场传感器的30%,直径<110 mm,重量约3 kg,工作频率范围为0.1 Hz^10000 Hz,噪声水平在1000 Hz处为5.5 fT/√Hz。将三个参数相同的磁场传感器相互垂直安装到一块底板上,构成三分量感应式磁场传感器,其体积为253 mm×253 mm×253 mm,重量约10 kg。野外实验表明:该三分量磁场传感器在地形复杂的地区开展AMT工作,极大地提高野外施工效率,具有广阔的应用前景。