电磁法地球物理观察仪器的现况与发展v10

电(磁)法地球物理观察仪器的现况与发展趋势（V1.0,草稿）编写：陈德鹏[e-mail]中南大学信息物理工程学院地球物理2009年9月2日星期三目录一、总述............................................................................................................................................................3二、高密度电法仪..........................................................................................................................................42.1起源、历史、发展现况.........................................................................................................42.2主流商用高密度电法仪.........................................................................................................62.3高密度电法仪的技术发展.....................................................................................................8三、激电仪器...................................................................................................................................................83.1时间域激电仪.........................................................................................................................93.2频率域激电仪.......................................................................................................................10四、瞬变电磁仪............................................................................................................................................12４.1西方地面瞬变电磁仪器.......................................................................................................12４.2西方航空瞬变电磁仪器.......................................................................................................13４.3国产地面瞬变电磁仪...........................................................................................................14４.4国产航空瞬变电磁仪...........................................................................................................15４.5瞬变电磁仪的技术发展方向...............................................................................................15五、大地电磁仪............................................................................................................................................155.1大地电磁法简介...................................................................................................................155.2国内外大地电磁仪早期情况...............................................................................................165.3国外大地电磁仪器列表.......................................................................................................175.4国内大地电磁仪器现况.......................................................................................................195.5大地电磁仪的发展展望.......................................................................................................19六、探地雷达................................................................................................................................................20６.1探地雷达的定义和分类.......................................................................................................20６.2探地雷达的起源、早期应用和发展（1904年~1980年）...............................................20６.3国外研究机构探地雷达研究情况.......................................................................................21６.4国外商业探地雷达发展情况...............................................................................................21６.5国内外商业雷达列表...........................................................................................................23６.6国内探地雷达发展现况.......................................................................................................24６.7探地雷达仪器发展趋势.......................................................................................................24七、中国电（磁）法仪器发展展望........................................................................................................25一、总述地球物理学在本质上是一门观测科学,它必须采集大量的信息。因此,不可靠信息和信息量的缺乏或不足是任何数学技巧和图像显示所无法弥补的。高精度、高分辨率的观测和实验仪器、设备是地球物理学发展进程中的“前哨”。新中国成立以来，中国地球物理科学事业的发展曲折,地球物理仪器的研制经历了兴衰,但在地球物理科学与国民经济的整体发展中,在社会进步和保障人民生命财产、祖国建设、国防事业等方面,中国的地球物理仪器发挥了巨大的作用。但是，改革开放30多年来,国民经济飞速发展,地球物理仪器的需求量急剧增长，我国地球物理勘探仪器通过引进、仿制，逐渐有了一些自主知识产权的产品，发展迅速。但是，我国在地球物理勘探科学仪器和装备的研究和制造方面与发达国家相比差距十分明显,对外依赖度过高,应对遏制的能力脆弱。我国一些技术密集型的高新地球物理勘探设备的绝大部分市场已被美国、加拿大、英国、德国、日本、法国、瑞士、澳大利亚等国家的跨国公司占领。我国要在地球物理仪器和设备上成为一个创新型国家还有很长一段艰难的路要走，大搞技术引进、以市场换技术、不自主创新，只能成为一个依附性的国家，受制于人。对外合作是提高我国地球物理仪器和设备水平的重要手段，但是在核心技术上，外国人是不会和我们合作的（“大飞机项目”就是血淋淋的例子），还是要走自主创新之路。因此，必须把自主创新作为我国地球物理仪器和设备的产业结构调整和提供地球物理仪器和设备国家竞争力的中心环节来抓。只有走自主创新之路，才能提高我国地球物理仪器和设备的自主研发能力，培养高尖技术人才，形成研究队伍和研究平台，在经济全球化和科技全球化的大潮中，实现跨越式发展，逐步形成地球物理仪器和设备的国产化产业，从而走向世界。今后的10-25年间,是我们亡羊补牢,在地球物理科学仪器自主研发与产业化征程中尽快扭转颓势的重大战略机遇期[1]。在地球物理学领域，地球物理场主要分为重力场、地磁场（包括航磁）、电(磁)场、地热场、放射性发射场和地震波场。在地球物理勘探中我们就是通过观测这些物理场来解决地质问题的。随着地球物理学的发展，该学科的仪器设备在物理学、力学、电子学、信息学和计算技术带动下，地球物理观测的精度和分辨率也得到了很大的提高。地球物理仪器和设备种类繁多,通常可以按应用领域来划分,如航空物探仪器、地面物探仪器、测井物探仪器和海洋物探仪器等，按仪器原理划分主要有电（磁）法勘探仪器、磁法勘探仪器、重力勘探仪器、地震勘探仪器、放射性勘探仪器等[2]。目前，电磁法、电法地球物理仪器种类繁多，但是用得最多的不外乎如下四种：高密度电法仪、激电仪、大地电磁仪、瞬变电磁仪、探地雷达。在本文中，我们将仅就电磁法地球物理仪器中的这四大类电（磁）法地球物理仪器和设备的现况和发展展开论述。二、高密度电法仪2.1起源、历史、发展现况电阻率法是以不同岩（矿）石之间导电性差异为基础，通过观测和研究人工电场的地下分布规律和特点，借以解决各类地质问题的一组勘探方法。电阻率法是电法勘探的一个重要分支,也是发展最为成熟的一种地球物理勘探方法。电阻率法在矿产地质、构造地质、水文地质、工程地质、能源地质等方面均取得了良好