Переходный электромагнетизм (также электромагнетизм во временной области / TDEM) - это метод геофизических исследований, в котором электрические и магнитные поля индуцируются переходными импульсами электрического тока и измеряется последующий отклик затухания. Методы TEM / TDEM обычно способны определять электрические свойства подповерхностных слоев, но они также чувствительны к магнитным свойствам подповерхностных слоев в таких приложениях, как обнаружение и определение характеристик неразорвавшихся боеприпасов . Съемки TEM / TDEM - это очень распространенный метод поверхностной ЭМ для разведки полезных ископаемых, разведки подземных вод и составления карт окружающей среды, который используется во всем мире как на суше, так и на море .
Физические принципы
Два основных электромагнитных принципы необходимы для получения физики за обследованиях ТЕМ: закон индукции Фарадея и Ленца . Проволочная петля обычно возбуждается постоянным током. В какой-то момент ( t 0 ) ток отключается как можно быстрее. Закон Фарадея гласит, что почти идентичный ток индуцируется в недрах, чтобы сохранить магнитное поле, создаваемое исходным током (вихревые токи). Из-за омических потерь наведенные поверхностные токи рассеиваются - это вызывает изменение магнитного поля, которое индуцирует последующие вихревые токи. Конечным результатом является нисходящая и внешняя диффузия токов в подповерхностном слое, которые появляются как расширяющееся дымовое кольцо [1], когда плотность тока определяется контуром. [2]
Эти токи создают магнитное поле по закону Фарадея. На поверхности измеряется изменение магнитного поля [потока] во времени. То, как токи распространяются в недрах, связано с распределением проводимости в земле. [3]
Это основной взгляд на задействованные физические принципы. Когда присутствуют проводящие тела, диффузия переходных процессов изменяется. Кроме того, в проводящих телах индуцируются переходные процессы. Это только самый простой обзор. На веб-сайте Geonics [4] в свободном доступе имеется статья МакНила, в которой объясняются основы метода.
Приборы и датчики TEM / TDEM
Системы TEM / TDEM состоят из передающего прибора, передающей катушки или передающего провода, приемной катушки или антенны и приемного прибора. В зависимости от удельного сопротивления, индуцированного тока, чувствительности приемника и геометрии приемника-передатчика, измерения TEM / TDEM позволяют проводить геофизические исследования от нескольких метров под поверхностью до нескольких сотен метров на глубине.
Приборы TEM / TDEM с низким энергопотреблением могут работать с батареями типа C, а системы среднего уровня (примерно 2,5 кВт) могут работать с автомобильными батареями; более мощные системы (20 ~ 150 кВт) требуют отдельного генератора, обычно устанавливаемого на грузовике, самолете или вертолете, чтобы обеспечить необходимый ток для глубоких исследований.
Коммерческие приложения
- Горнодобывающая промышленность (расположение и характеристика полезных ископаемых)
- Характеристика подземных вод
- Отображение точек впрыска HVDC
- Разведка нефти и газа
Смотрите также
- Геофизика
- Разведочная геофизика , раздел геофизики для обнаружения и картирования полезных ископаемых и полезных геологических структур.
- Магнитотеллурика
- Сейсмо-электромагнетизм
- Отражательная сейсмология
- Томография электрического сопротивления , еще один геофизический метод построения изображений
- SNMR
Рекомендации
- ^ Nabighian, М., 1979, Квазистатическое Transient Отклик дирижирования полупространства - приближенное представление. Геофизика. 44, No. 10 (октябрь 1979 г.), стр. 1700-1705
- ^ Nabighian, М. и Ж. Macnae, 1991, временной области электромагнитные методы разведки, Глава 6 в электромагнитные методы в прикладной геофизики, Том 2, М. Nabighian ред., Общество геофизиков.
- ^ JD McNeill, 1980, Приложения переходных электромагнитных методов, Техническое примечание 7, Geonics Ltd., Миссиссога, Онтарио.
- ^ "Geonics Limited Publications" . Проверено 13 июня 2014 .