瞬变电磁法研究现状与分析
Current Status and Analysis of Transient Electromagnetic Method Research
DOI: 10.12677/ag.2025.1510136, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 宋英豪, 谢 杨, 温来福, 徐博会*：河北工程大学地球科学与工程学院，河北 邯郸；秦壮杰：五矿邯邢矿业有限公司北铭河铁矿，河北 武安；谷 兴：江苏盛世机电工程有限公司，江苏 连云港
关键词: 瞬变电磁法；反演；正演；Transient Electromagnetic Method； Inversion； Forward Modeling
摘要: 随着我国对矿产资源领域的关注度增加，地球物理勘探作为矿产开发中必不可少的环节，其逐渐成为了矿产资源领域的热点。其实，瞬变电磁法作为一种重要的物探方法，不仅在矿产资源开发领域有着无可取代的作用，而且在工程地质、环境治理、水害防治等领域同样发挥着关键作用。本文全面阐述了瞬变电磁法的基本原理、优缺点、瞬变电磁正反演研究现状以及在不同领域的应用现状。通过目前各个领域对瞬变电磁法应用的研究，旨在为后续的研究提供一个理论参考。
Abstract: With the increasing attention paid by China to the field of mineral resources, geophysical exploration, as an indispensable part of mineral development, has gradually become a hot topic in this field. In fact, transient electromagnetic method (TEM), as an important geophysical exploration method, not only plays an irreplaceable role in the field of mineral resource development, but also plays a key role in engineering geology, environmental governance, flood control, and other fields. This article comprehensively expounds the basic principles, advantages and disadvantages, current research status of transient electromagnetic forward and inverse modeling, as well as the application status in different fields of TEM. Through the current research on the application of TEM in various fields, this article aims to provide a theoretical reference for subsequent research.
文章引用：宋英豪, 谢杨, 温来福, 秦壮杰, 谷兴, 徐博会. 瞬变电磁法研究现状与分析[J]. 地球科学前沿, 2025, 15(10): 1463-1470. https://doi.org/10.12677/ag.2025.1510136

参考文献

[1] 袁桂琴, 熊盛青, 孟庆敏, 等. 地球物理勘查技术与应用研究[J]. 地质学报, 2011, 85(11): 1744-1805.
[2] 赵文艳, 王涛, 王晓婧. 瞬变电磁法在金属矿产普查中的技术优化[J]. 世界有色金属, 2025(13): 70-72.
[3] 王扬州, 邢涛, 于景邨, 等. 地面瞬变电磁法对覆盖层下低阻金属脉状矿体分辨能力探究[J]. 地球物理学进展, 2025, 40(4): 1473-1491.
[4] 冒我冬, 白锦琳, 骆燕, 等. 浅析地空瞬变电磁在煤矿采空区的探测效果[J]. 矿产勘查, 2025, 16(S1): 181-188.
[5] 王艳波. 矿井瞬变电磁法在采空区优化探测中的应用特点和效果[J]. 煤炭技术, 2025, 44(9): 120-123.
[6] 薛国强, 李貅, 底青云. 瞬变电磁法正反演问题研究进展[J]. 地球物理学进展, 2008, 23(4): 1165-1172.
[7] 静恩杰, 李志聃. 瞬变电磁法基本原理[J]. 中国煤田地质, 1995(2): 83-87.
[8] 占文锋. 瞬变电磁法大定源装置一维阻尼最小二乘法反演研究[J]. 北京工业职业技术学院学报, 2025, 24(3): 1-5.
[9] 薛智强. 新型瞬变电磁法超前探测富水采空区的应用与研究[J]. 自动化应用, 2023, 64(21): 166-168.
[10] 邢涛, 袁伟, 李建慧. 回线源瞬变电磁法的一维Occam反演[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1320-1328.
[11] 孙兴昊, 罗平凡, 姜巧巧, 等. 城市地区充水薄层煤炭采空区瞬变电磁法探测效能分析[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2023, 53(11): 131-139.
[12] 刘银波, 潘冀川. 基于瞬变电磁正反演试验的小煤窑采空区精准探查[J]. 工程地球物理学报, 2025, 22(3): 317-327.
[13] 燕帅, 殷长春, 苏扬, 等. 基于卷积神经网络的瞬变电磁数据快速成像算法研究[J]. 地球物理学报, 2023, 66(10): 4290-4300.
[14] 王鹤, 晏茂珊, 席振铢, 等. 基于物理指导的等值反磁通瞬变电磁深度学习反演[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2025, 56(5): 1851-1860.
[15] 董毅, 仝景阳, 吴佩凝, 等. 薄煤层采空区等值反磁通瞬变电磁GAPSO反演研究[J]. 工程地球物理学报, 2025, 22(1): 50-55.
[16] 周金, 高树全, 徐正宣, 等. 隧道超前预报瞬变电磁粒子群反演方法及应用研究[J]. 隧道建设(中英文), 2025, 45(4): 795-803.
[17] 谭丁瑞, 李宁. 基于量子粒子群算法的瞬变电磁反演研究[J]. 西部探矿工程, 2024, 36(11): 116-118.
[18] 饶丽婷, 武欣, 郭睿, 等. 基于监督下降法的短偏移距瞬变电磁快速反演研究[J]. 物探与化探, 2024, 48(5): 1199-1207.
[19] 薛俊杰, 程久龙, 韩杨春. 钻孔瞬变电磁法拟地震全波形反演[J]. 地球物理学报, 2024, 67(9): 3630-3639.
[20] 程久龙, 焦俊俊, 陈志, 等. 钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演[J]. 地球物理学报, 2024, 67(2): 781-792.
[21] 刘蔚, 徐正玉, 杨超, 等. 拖曳式瞬变电磁法在防空洞精细探测中的应用研究[J]. 地球物理学进展, 2024, 39(3): 1260-1274.
[22] 李瑞友, 白细民, 张勇, 等. 基于小波包分解与GA优化BP神经网络的瞬变电磁反演[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 1003-1015.
[23] 李建慧, 朱自强, 曾思红, 等. 瞬变电磁法正演计算进展[J]. 地球物理学进展, 2012, 27(4): 1393-1400.
[24] 张盛行, 汤雷, 朱春光, 等. 瞬变电磁探测土质堤坝渗漏病害的正演模拟与工程应用[J]. 水利水电技术(中英文), 2025, 56(S1): 392-397.
[25] 张永超, 王光杰, 李宏杰, 等. 基于吸收边界条件的瞬变电磁法三维矢量有限元快速正演[J]. 地球物理学报, 2021, 64(3): 1106-1118.
[26] 张莹莹, 王玉, 马玉龙. 多辐射场源半航空瞬变电磁法薄层探测能力[J]. 地质与勘探, 2024, 60(4): 785-799.
[27] 辛会翠. 瞬变电磁法二维有限差分正演模拟研究[J]. 承德石油高等专科学校学报, 2020, 22(5): 64-69.
[28] 谭新平, 徐志敏, 辛会翠, 等. 瞬变电磁法二维正演数值模拟及在工程勘察中的应用效果分析[J]. 工程勘察, 2016, 44(7): 68-75.
[29] 李建慧, 易淯凯, 卢绪山, 等. 全波形发射电流激发下地面瞬变电磁法磁场特征[J]. 地球物理学报, 2024, 67(6): 2472-2486.
[30] 马炳镇, 郭建磊. 地形对回线源瞬变电磁法探测影响的三维正演研究[J]. 物探化探计算技术, 2021, 43(6): 734-742.
[31] 张永超, 李宏杰, 邱浩, 等. 矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元三维正演[J]. 煤炭学报, 2019, 44(8): 2361-2368.
[32] 李飞, 王圣龙, 郑贵强. 双回线瞬变电磁法全空间三维正演方法与响应特征[J]. 地球物理学进展, 2022, 37(3): 1047-1059.
[33] 宿晓明, 李世华. 黑龙江小兴安岭丽林——清水地区利用航空瞬变电磁法找矿前景分析[J]. 世界有色金属, 2021(21): 71-72.
[34] 王秋平, 褚冬莉, 孙军胜, 等. 瞬变电磁法在金属矿勘查中的应用研究[J]. 能源与环保, 2020, 42(11): 93-96, 102.
[35] 范子中. 高密度电法和瞬变电磁法在高速公路路基采空区的应用[J]. 西部探矿工程, 2020, 32(5): 153-155.
[36] 孙乃泉, 李天祥, 戚志鹏, 等. 地空瞬变电磁法在复杂地形运营公路隧道岩溶勘查中的应用——以广西河池-百色高速公路为例[J]. 地球科学与环境学报, 2025, 47(1): 95-105.
[37] 彭一哲. 超前地质预报在富水软弱围岩隧道中的应用[J]. 四川水泥, 2025(4): 240-242.
[38] 常伟. 煤矿水文地质勘探现状与新工艺探析[J]. 能源与节能, 2025(5): 212-214+246.
[39] 袁鹏. 瞬变电磁探测技术在煤矿岩溶富水区勘探中的应用研究[J]. 科学技术创新, 2025(10): 18-21.
[40] 胡越凯, 康向阳, 蒋亮, 等. 面向岩土工程勘查的金属矿探测与应用研究——基于瞬变电磁法[J]. 世界有色金属, 2025(7): 193-195.
[41] 职志攀, 宋凯, 袁洪杰, 等. 瞬变电磁法下废物处置场地下水污染地质勘探研究[J]. 环境科学与管理, 2025, 50(4): 131-135.