EH4是全新概念的電導(dǎo)率張量測(cè)量?jī)x 通常意義下的電探儀,指的是交、直流電阻率剖面儀。這兩種方法都是有源測(cè)量方法,需要向地下直接供電,并且隨著測(cè)量深度加大,電極布線和供電量都不斷增加,野外勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低。另一方面,盡管這兩種方法都屬于有源電探,但采集到的視電阻率值都屬于標(biāo)量范疇,對(duì)辨別地下二度體異常的走向無(wú)能為力。大地電磁同屬于電探,但它是無(wú)源測(cè)量。利用天然電磁場(chǎng),雖然避免了大電流供電,但天然電磁場(chǎng)不穩(wěn)定,而且某些頻段先天不足,干擾強(qiáng),訊號(hào)弱。參看(圖1)大地電磁場(chǎng)水平分量頻譜展示圖。它反映了天然電磁場(chǎng)與人文電磁場(chǎng)的分布情況。在1Hz左右,無(wú)論電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是低谷;在1000Hz處磁場(chǎng)幾近寂靜,電場(chǎng)有一低谷。在幾十赫茲到104Hz范圍內(nèi),人文活動(dòng)的電磁場(chǎng)干擾特別嚴(yán)重。這些特點(diǎn)決定了大地電磁法只適合于采集較低頻率。通常觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng),分辨率較低,適合解決深層宏觀問(wèn)題。 所以盡管電探方法起源最早,幾十年來(lái),由于以上的局限性,一直阻礙它的發(fā)展。幾十年來(lái),1000米以內(nèi),幾百米上下,正是人類經(jīng)濟(jì)、文明活動(dòng)在地殼上層最活躍的深度。其它物探方法,如地震勘探法,自40~50年代之后都開(kāi)始大展身手,而淺、中深度范圍的電探則相對(duì)寂寞冷落,處于陪襯地位。也正是這種現(xiàn)狀激發(fā)了國(guó)內(nèi)外眾多的科學(xué)家和儀器制造商不斷研制開(kāi)發(fā)新的電探儀器,尋找新的電探方法。96年中下旬,由美國(guó)以研制大地電磁儀器而聞名的EMI公司和以制造高分辨率地震儀著名的Geometrics公司聯(lián)合研制出EH4。這是全新概念的電導(dǎo)率張量測(cè)量?jī)x。它利用大地電磁的測(cè)量原理,但配置了特殊的人工電磁波發(fā)射源。這種發(fā)射源的天線是一對(duì)十字交叉的天線,組成X、Y兩個(gè)方向的磁偶極子,輕便而且只用于普通汽車電瓶供電,發(fā)射率從500Hz到100KHz,專門用來(lái)彌補(bǔ)大地電磁場(chǎng)的寂靜區(qū)和幾百赫茲附近的人文電磁干擾諧波(見(jiàn)圖1)。儀器用反饋式高靈敏度低噪音磁棒和特制的電極,分別接收X、Y兩個(gè)方向的磁場(chǎng)和電場(chǎng)。由18位高分辨率多通道全功能數(shù)據(jù)采集、處理一體機(jī)完成所有的數(shù)據(jù)合成。由此,EH4的全新概念主要?dú)w結(jié)為如下幾個(gè)方面:1) EH4應(yīng)用大地電磁法的原理,但使用人工電磁場(chǎng)和天然電磁場(chǎng)兩種場(chǎng)源;2) EH4既具有有源電探法的穩(wěn)定性,又具有無(wú)源電磁法的節(jié)能和輕便;3) EH4能同時(shí)接收和分析X、Y兩個(gè)方向的電場(chǎng)和磁場(chǎng),反演X-Y電導(dǎo)率張量剖面,對(duì)判斷二維構(gòu)造特別有利;4) EH4儀器設(shè)備輕,觀測(cè)時(shí)間短,完成一個(gè)近1000m深度的測(cè)深點(diǎn),大約只需15~20分鐘,這使它可以輕而易舉實(shí)現(xiàn)密點(diǎn)連續(xù)測(cè)量(首尾相連),進(jìn)行EMAP連續(xù)觀察(見(jiàn)圖2);5) 在EH4的采集控制主機(jī)中插入兩塊附加的地震采集板,就可使一臺(tái)EH4兼作地震儀和電導(dǎo)率測(cè)量,為一機(jī)實(shí)現(xiàn)綜合勘探首創(chuàng)先例;6) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和顯示,資料解釋簡(jiǎn)捷,圖像直觀。