航空瞬变电磁法（ATEM）及其应用

航空瞬变电磁法分为全航空瞬变电磁法和半航空瞬变电磁法。

全航空瞬变电磁法又分为固定翼和直升机两种。国外的有固定翼的Geotem与MEGATEM系统、直升机的VTEM、SkyTEM、HeilTEM系统。国内有直升机的CHTEM-I以及CAS-HTEM系统。全航空瞬变电磁法采用空中移动平台，将发射和接收的装置搭载其中，发射装置发射脉冲电流产生一次场，接收关断后产生的二次场，通过观测二次磁场分布特征，完成对地下介质的快速勘探。

地空瞬变电磁法，于上世纪九十年代提出。主要系统有1998年日本开发的GREATEM系统、2014年吉大开发的SAEM系统，2015年中科院空天院开发的SATEM系统，以及2017年德国开发的DESMEX系统。地空瞬变电磁法是将电性源或回线源等放置于地面进行激发，使用飞行装置在空中采集电磁响应的方法。两种航空电磁法，都具有观测响应信噪比高、工作效率高、勘探深度大等优点，并且能够在沙漠、湖泊、高海拔山区等勘探难度很大的地区进行探测。

图1 航空和地空电磁法工作示意图

图2 半航空瞬变电磁探测原理示意图

图3 吉林大学半航空电磁探测装备（林君，薛国强，李貅2021）

图4 中科院地质与地球物理所地空电磁探测装备

近年来，随着航空瞬变电磁法方法与理论的不断进步，该方法被广泛的运用到资源勘探和工程物探方面，并且取得了较好的成果。

图4 全航空宝清测区某测线( a) 电阻率-深度剖面图及( b) 推断解释图

电阻率-深度剖面图能够清晰的反映出下部的高电阻率基岩，以及上部低阻层中的相对高阻层.结合地面物探解释成果可知，该地区含水层为中粗砂层，系夹在低阻背景中的高阻层，因此推断中间的高阻层为含水砂层.根据钻孔提供的深度校正信息，一般视电阻率在 90 ~ 150 Ω·m 范围内且上下部存在低阻的区圈定为含水体，其上部低阻部分解释为黏土，低阻层中的相对高阻层为含水砂层，而黏土层中靠近火成岩的次高阻层为泥砂，底部高阻层为火成岩.

图5 山西某矿半航空瞬变电磁视电阻率断面图

安徽宿州某煤矿围幕墙及富水区探测，结果准确反映出地下富水区和围幕墙内外地下水分布。