EH4是全新概念的电导率张量测量仪

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二、 EH4工作原理
EH4通过发射和接收地面电磁波来达到电阻率或电导率的测探。连续的测深点阵组成地下二维电阻率剖面，甚至三维立体电阻率成像。
因此问题的关键是地面电磁波与地下电阻率究竟是什么关系？EH4是怎样实现这种地面测量的？
首先让我们来研究电磁波在介质中的传播行为。
1. 电磁波传播理论、亥姆霍兹方程
地面电磁波发送到地下，电磁波在岩土中的传播遵循Maxwell方程。如果假设大多数地下岩土为无磁性物质，并且宏观上均匀导电，不存在电荷积累，那么Maxwell方程就可简化为：
2H+K2H=0 ┉（1）
2E+K2E=0 ┉（2）
（1） 和（2）称为亥姆霍兹方程。
其中K= ┉（3）
称作复波数或传播系数。这时可将K写成K=α+ιβ。α称为相位系数，β称为吸收系数。在EH4测量的电磁波频率范围内（0.1Hz~100KHz）,通常可以忽略位移电流，这时K进一步简化为
K= ┉（4）
这里 为虚数符号；ω是电磁波角频率2πf，单位是rad/s。
2. 波组抗与电阻率
有亥姆霍兹方程变化的磁场感生出变化的电场，我们有磁电关系：
H= ┉（5）
表面阻抗Z定义为地表电场和磁场水平分量的比值。在均匀大地的情况下，此阻抗与入射场的极化无关，和地电阻率以及电磁场的频率有关：
Z= ┉（6）
式中f是频率，ρ是电阻率，μ是磁导率。（6）是可用于确定大地的电阻率：
ρ= ┉（7）

式中ρ的单位是Ω•m，E的单位是mv/km,H的单位是nT。
对于水平分层大地，此表达式不再适用，但用它的计算机得到的电阻率将随频率改变而变化，因为大地的穿透深度或趋