[发明专利]一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法

说明书

本发明涉及地球物理勘探设备领域，具体而言，涉及一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法，该装置包括：拖曳车平台以及在拖曳车平台上设置的高台，所述拖曳车平台与所述高台平行铺设，在高台上铺设z分量接收线圈；发射线圈、x分量接收线圈及y分量接收线圈铺设于拖曳车平台，其中x分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的右侧，y分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的后侧，所述x分量接收线圈中线与发射线圈的x轴中线重合；y分量接收线圈中线与发射线圈的y轴中线重合，解决一次场干扰过大、二次场信息不丰富的问题，采用分离式三分量接收线圈结构，实现零偏移二次场信息三分量的获取。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探设备领域，具体而言，涉及一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法。

背景技术

瞬变电磁法(Time domain electromagnetic methods，TEM)是一种基于电磁感应定律的地球物理勘探方法，由于其工作效率高、形态简单、对低阻体敏感等特点，已经成为解决地质结构探测，地质资源勘探等问题的重要方法。地面TEM由于发射对接收线圈的耦合作用，有效的二次场信号与一次场干扰产生混叠，若一次场干扰较强，将无法提取有效二次场信号，造成浅层地质信息丢失。因此，如何削弱发射对接收线圈的耦合，获取xyz三个分量的纯二次场信息对于地面TEM系统实现从浅层到深层全空间的立体高精度探测具有重要意义。

专利申请号201810256463.2的《基于双补偿线圈的航空磁场补偿多线圈系统》，文中公开了一种双补偿线圈中心回线的方法进行一次场补偿，但是该补偿方法受发射线圈尺寸限制，补偿线圈灵活性差，补偿效果有限，难以实现一次场精确补偿；对于拖曳式瞬变电磁系统而言，该方法不仅无法获取更丰富的地质信息，残余的一次场干扰甚至可能会造成早期二次场信号无法提取。

专利申请号201710654527.X的《一种三分量瞬变电磁接收装置》，文中公开了一种用导轨等设计的三分量瞬变电磁接收装置，该装置具有较强的灵活性，但是没有解决发射对接收线圈的耦合问题，在一次场干扰下，所接收到的x、y、z分量的二次场信号将产生较大偏移，甚至导致二次场信号的完全失真；若应用于拖曳式瞬变电磁系统，则需额外设计一次场补偿装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置，解决一次场干扰过大、二次场信息不丰富的问题。

本发明另一方面还提供一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探方法。

本发明是这样实现的，

一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置，该装置包括：拖曳车平台以及在拖曳车平台上设置的高台，所述拖曳车平台于所述高台平行铺设，在高台上铺设z分量接收线圈；发射线圈、x分量接收线圈及y分量接收线圈铺设于拖曳车平台，其中x分量接收线圈垂直地面铺设于拖曳车平台行驶方向的后侧，y分量接收线圈垂直地面铺设于拖曳车平台行驶方向的右侧，所述x分量接收线圈在x方向的中线与发射线圈的x轴中线重合；y分量接收线圈在y方向的中线与发射线圈的y轴中线重合，x方向、y方向、以及z方向互相正交，拖曳车前进方向为y方向，垂直拖曳车向上为z方向；z分量接收线圈的初始位置关于发射线圈平行于前进方向的一侧边，在平行于高台的平面上左右对称，x分量接收线圈初始位置关于发射线圈垂直于前进方向的一侧边上下对称，y分量接收线圈初始位置关于发射线圈平行于前进方向的一侧边上下对称。

进一步地，所述z分量接收线圈跨发射线圈的发射线偏心铺设于距离拖曳车平台20-30cm高台上。

进一步地，所述x分量接收线圈以及y分量接收线圈距发射线圈一侧边水平距离20-30cm。

一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探方法，该方法包括：