电法勘探方法发展与展望探析

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[摘要] 电法勘探是寻找金属、非金属矿产、煤田、油气藏和地下水的重要而有效的方法， 近年来其应用领域又扩展到地质工程、工程勘查、环境监测等领域， 在各地质领域的勘测调查中发挥着重要作用。本文将对电法勘探方法发展与展望进行分析。

[关键字] 电法勘探 内涵 发展

[中图分类号] P631.3 [文献码] C [文章编号] 1000-405X（2013）-1-128-1

1 电法勘探的内涵及其发展概况

电法勘探是按照地壳中各类岩石或矿体的电磁学的导电性、导磁性、介电性和电化学特性的差异，通过对电磁场或电化学场的空间分布规律及时间特性的观测和研究，勘查地质构造和寻找有用矿产的物探方法，是勘探地球物理学中的重要分支。

我国的电法勘探工作始于50 年代初， 主要是引进前苏联的方法技术， 主要有直流电法、电化学方法等。至60年代， 我国科研人员开始研究以绝对测量为特点的电磁感应类方法。到70年代， 以相对测量为主。80年代以来，电法在方法理论、方法技术与应用等方面都得到了很大进步。目前有关电磁法的研究在国内外都是比较热门的课题。

2 电法勘探方法的发展及其展望

电法是应用地球物理学中应用面最广、方法种类最多的一门分支学科。由于电法勘探方法的种类很多，在此对其中常用的与发展较快的几种主要方法作扼要介绍，这些方法包括瞬变电磁法、激发极化法、可控源音频大地电磁法及频谱激电法等。

2.1 瞬变电磁法的发展及其展望

2.1.1 瞬变电磁法的发展

瞬变电磁法（TEM）是利用一定波形的脉冲激发，在一次场断电后，通过观测二次场随时间的衰减特性达到地质目标的一种时间域电磁法。

国内瞬变电磁法研究开始于80年代初，由长春地院、地矿部物化探研究所、中南工业大学等单位分别在方法理论、仪器及野外试验方面做了一定的工作，目前已比较完整地建立了一维正、反演及方法技术理论，并自行研制了几种功率较小、勘探深度较浅的单一方法仪器，如中南工业大学研制的"SD一1和SD一2瞬变电磁仪"。

2.1.2 瞬变电磁法展望

瞬变电磁法以后的发展方向可概括为以下几方面：

（1）仪器方面，主要是发展大功率、多功能、智能化电测系统，高温超导磁探头的研制及磁场观测和解释方法研究。

（2）理论方面，与实际地质构造接近的复杂二、三维问题正、反演；电磁拟地震的偏移及成象技术；瞬变电磁法的激电效应特征、分离技术和解释方法等。

（3）方法技术方面，类似于CSAMT双极源瞬变电磁法；拟地震的工作方法技术，如时间域多次叠加和空间域多次覆盖技术等。

（4）应用方面，除了通常应用于金属矿产及石油资源的勘查外，还应在地下水、地热、环境及工程勘查、井中瞬变电磁法及深部构造等方面拓宽其应用及研究领域。

2.2 激发极化法的发展及其展望

2.2.1 激发极化法的发展

激发极化（激电）法是50年代末和60年代初，在我国开始试验研究和推广的。早期是以直流（时间域）激电法为主，通过长期应用和研究取得了许多重要成果，如近场源激电法。70年代初开始研究推广了交流（频率域）激电法，主要是变频法。80年代初开始对频谱激电法进行研究，取得了很多重要成果。激电法在找水方面、找油方面以及激电异常的定量解释方面都取得了较大的应用价值。

2.2.2 激发极化法展望

常规激电法的发展方向，除继续提高定量解释水平和实现计算机解释自动化以外，为了寻找我国西部地形比较复杂和难进入地区的金属矿产资源，激电法还需考虑如何进一步解决方法的轻便化问题。

2.3 可控源音频大地电磁法的发展及其展望

2.3.1 可控源音频大地电磁法的发展

可控源音频大地电磁法（CSAMT）是70-80年代国际上新发展起来的一种电法勘探方法。由于该方法的探测深度较大（通常可达2km）且兼有剖面和测深双重性质，因此颇受青睐。

1986年我国石油物探局引进国外仪器，并首先在国内进行了一次方法的试验研究。随后，煤炭工业部、地矿部、有色金属工业总公司和中国科学院等部门，相继开展了CSAMT法的试验和生产工作。目前国内已拥有十多套仪器在开展CSAMT法工作。

2.3.2 可控源音频大地电磁法展望

（1）为了推动CSAMT法的进一步发展，应深入研究二维和三维条件下，由人工场源引起的各种复杂现象对双极源CSAMT观测结果的影响规律和校正方法，提高观测结果的解释水平。

（2）采用人工场源作AMT测量，存在一系列与人工场源有关的问题需要解决。例如，采用大功率人工源使CSAMT法的装备十分笨重，生产成本也较高。应参照国外仪器标准，尽快完成国产多功能电法仪器的研制工作。

2.4 频谱激电法的发展及其展望

2.4.1 频谱激电法的发展

频谱激电法（SIP）是70年代国际上发展起来的一种新的激电分支方法，它利用常规电阻率法的电极装置，在超低频段上作多频视复电阻率测量，根据其频谱特性与空间分布规律，推断地下地质情况，从而实现地质找矿目标。

1978年W. H. Pelton等发表的"利用多频激电测量作矿物区分和去除电磁藕合"的著名论文，奠定了SIP法的基础。1981年K. L. Zonge等提出了他们在油气田上开展复电阻率法与利用剩余电磁效应找油气获得很高成功率的报告，将SIP法的应用扩展到新的领域。

我国从80年代初期开始进行谱激电法的理论研究。1983年地矿部开展了SIP法试验和生产工作。目前，我国已基本具备了开发、乃至推广使用SIP法的技术条件。例如，在正确理论和方法的指导下，找到了有工业价值的铜多金属矿、开拓了SIP法在油气勘查的应用领域。

2.4.2 频谱激电法展望

（1）十几年来，我国开展的频谱激电法工作，虽然取得了很大成绩，但对激电效应与电磁效应的分离和激电异常的评价难题并未完全解决，今后需要继续进行研究。

（2）为了加大频谱激电法的探测深度，还需要研制大功率的仪器设备。