航空物探▏航空电磁法

地球是一个庞大而复杂的系统。人类在这颗星球上世世代代繁衍生息，并在生产和科学实践中不断研究和深化对地球的认识。随着人类文明的进步，有数学、物理、化学和地质学等基础学科的诞生；在物理学领域中，又有取得系统规律性认识的力学、光学、热学、电学、磁学和原子物理学等学科的分支学科。地球物理是应用物理学的理论、方法和技术来研究地球，从而又有重力、地磁、地电、地震、地热和放射性等分支学科的产生。地球很深奥，上天难、下海难、入地难上加难。随着科学技术的发展，陆地的应用逐步拓展到航空与深海是未来发展的必然趋势，且有原来单一的方法变为多种方法的组合应用。航空物探解决了人难达的领域的测量，也解决了人工效率低下的问题，但搭载、组合数据分析与处理、仪器精度也是应用中的难题，有待在应用中逐步解决与整体技术提高。下面就航空物探方法及其国外成熟的仪器应用进行分类介绍与说明，今天首先介绍航空电磁法。

航空电磁法是研究大地物质电磁学性质( 如导电率、导磁率等) 的方法是在地面电磁法的基础上发展起来的。它是在飞机上安装发射线圈和接收线圈，在发射线圈中通以音频谐变或瞬变电流，其周围建立起相应的音频谐变或瞬变磁测----一次磁场，在其作用下，大地中将产生漩涡电流或磁极化效应，由此建立起相应的二次磁场，由接收线圈及仪器装置接收、放大并记录下来。固定翼硬架系统中，实际测量的并不是二次磁场本身，而是它与一次磁场同向的分量(实分量) 和正交的分量(虚分量) ，并用被一次磁场归一化了的形式来描述。

一、厂家介绍

航电Aeroquest集团公司是Aeroquest国际公司旗下的一家上市公司(TSX-V:AQL)。Aeroquest国际公司是一家信息全球化和技术性服务的公司，也是在提倡和实践创新方面以及专有矿物和石油勘探行业、地质环境和地质工程领域在内的地球物理测量技术平台的领导者。Aeroquest有限公司于1998年由一位在地球物理勘察和金属矿产勘查领域都经验丰富的老将Wally Boyko创立。

在1990年初期，Aeroquest装备和操作一架具有高灵敏度磁法和较低频电磁系统的固定翼飞机，在寻找新的金伯利岩目标时飞越了300，000测线公里。意识到自然资源的丰富，Aeroquest是第一家将AeroTEM直升机时域电磁系统商业化的公司 。AeroTEM良好的声誉来自于探索人员对寻找越来越深的目标体需要的回应。

AeroTEM系统是一个为进行400米深或者更深的基本金属，镍，铜，黄金，钻石，铂族元素，石油和天然气等矿产调查而设计的新型时间域直升机电磁系统。直升机载平台给探索者提供了许多固定翼平台所拥有的技术以及后勤优势，由于一系列新的发现，AeroTEM很快受雇并得到信任。Aeroquest平台的直径范围从5米到12米不等，并不断被称为是全球技术领域的领先。

Aeroquest收购了著名的UTS 地球物理公司和Geophex有限公司。在2007年汇集了互为补充的技术和专业知识。此次并购创造了更为广泛的客户基础和技术能力。每个公司形成了潜在的客户渠道，不仅只为自己的系统，同样也为姊妹公司的系统。

二、产品特点

AeroTEM是源自同轴线圈时间域航空电磁法原理来进行一种创新地球物理勘探的方法系统。Aeroquest已经发展到第四代AeroTEM系统，并且在不断的完善优化设计，对目标能提供最大信息量的物探工具。综合了分辨率、电导体识别和几何分布信息于一体的这套系统，拥有广泛的用途，如下图所示。其主要特点如下：

①系统相对于垂直轴的对称性使得目标对拖鸟艏向的响应敏感，从而消除了其他系统在崎岖地形中爬升时所造成的干扰响应。

②高度聚焦的电磁辐射面，突出地描述地下电导体，便携式的快速测量系统，几乎适用所有的地理位置，即使崎岖地形，刚性平台都能提供良好效果。

③高精度定位和双分量记录有利于直接定井打钻。

④优越的早关断时间有利于检测弱导电目标，on-time数据的采集可了解浅层信息。

⑤AeroTEM IV系统目前500米多米的穿透深度已达到传统的频率域直升机电磁系统的两倍。

⑥聚焦投影，多轴接收线圈有“Z”和“X”两个方向轴。

⑦实时测量，短/关断时间。

⑧高分辨率磁力仪。

⑨高度集中的EM系统覆盖面为地下导电体提供了突出的描绘与特征化，这比更昂贵的大线圈地面电磁方法所得到的效果要更好。

⑩系统具有高度便携性，到任何地理位置都可以容易地拆卸和重组，以便经济化运输。

⑪是第一个能够有利于在崎岖地形进行时间域电磁勘探的直升机载EM平台。

⑫是对已经导电目标体进行详查，要求“低飞和慢飞”、窄测线间距飞行要求下的理想的飞行系统配置。

⑬目标响应取决于独立航标 （birdheading），不会出现跟航线交叉的鱼骨状干扰效应。

⑭AeroTEM是具有频率域和时间域电磁系统的双重特性（如下图）。

三、系统规格

四、结束语

迄今为止，AeroTEM已成为对许多人来说是首选的测绘和勘探项目系统。在铜、黄金、渔监系统、铜镍、铂族元素、银、铀、钻石、油砂层绘图、地下水、未爆炸物调查、总量绘图等应用中起到作用。

航空电磁法具有一般勘探手段难以达到的效果。在航空技术方面，导航和定位技术由于采用了全球定位系统(GPS)，导航和定位精度得到了极大提高，在使用实时差分GPS系统时，导航和定位精度可达米级；而飞行器形式多种多样，性能也有很大改进。由于电子和计算机技术的发展，观测仪器的精度有了很大提高，体积大大减小，加上各种数据处理技术的发展，使压制干扰的能力和微弱信息提取能力得到显著加强。由于各种介质电性差异很大，在AEM的解释水平得到很大提高后，目前已广泛用于矿产资源勘查、基础地质调查(区域岩性和构造地质填图)、油气勘查，以及水文、工程、环境勘查等各个领域。