接地源短偏移瞬变电磁法理论及其在深部矿产勘探中的应用

作     者：薛国强 武欣 陈卫营 周楠楠 

作者机构：中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院大学地球与行星科学学院 

出 版 物：《中国科学:地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42030106、42274192) 国家重点研发计划项目(2022YFC2903505)资助 

主　　题：远源观测 平面波简化 接地源短偏移瞬变电磁法 大带宽勘探设备 三维混合反演 

摘      要：瞬变电磁法是探测地下金属矿体的关键地球物理技术之一,其发射源包括回线源和接地源两种形式.长偏移瞬变电磁法(LOTEM)采用接地源,其探测理论基础是远源观测方式和平面波模型简化.然而,远源观测到的信号强度小,平面波简化后的方法勘探精度低,其有效探测深度约1000m,综合误差15%.近年来,我们提出并发展了接地源短偏移瞬变电磁法(SOTEM),显著提升了500～2000m矿产资源的探测深度和精度.本文综述了SOTEM的理论基础、仪器设备、数据处理方法及其实际应用效能. SOTEM基于点电荷微元模型,精确计算电磁场的曲面波效应.针对近源观测,我们开发了高功率、高分辨率的大带宽勘探设备,并发展出三维混合反演方法.在河南省周庵地区的镍-铜隐伏矿床实测中, SOTEM揭示了2km深度范围内的高分辨率电导率结构,验证了浅部已知矿体,并在岩体接触带和底部发现了深部矿化异常,显示出该矿区深部的巨大找矿潜力.