极低频探地(W EM)工程

卓贤军,陆建勋,赵国泽,底青云

(1.中国舰船研究院,北京 100192;2.中国地震局地质研究所,北京 100029;3.中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029)

1 前言

极低频(文章中指0.1～300 Hz,包括我国无线电频率划分规定中的至低频、极低频、超低频,统称为极低频)电磁技术的发展可以追溯到20世纪五六十年代,其主要目的是为了解决陆地指挥中心与深水潜艇之间的通信问题。为此,美国和前苏联集中了许多优秀无线电物理学家和地球物理学家,对极低频电磁波的发射和传播等问题进行了深入的研究,到20世纪 70年代末,其基本理论已趋于成熟[1,2]。20世纪80年代,美国在北威斯康辛和密执安州分别建立了极低频发射台,前苏联在科拉半岛也建立极低频发射台,成功实现陆地指挥中心与深水潜艇之间的通信[3,4]。

随着极低频技术研究的发展,美国和俄罗斯科学家分别提出把极低频电磁技术应用于地球物理和地震预测等领域。美国科学家提出将其应用于地下深层探测、地磁高能辐射带研究、磁层和电离层研究等;俄罗斯科学家提出将其应用于地震预测、地层剖面详查、探测地壳电性结构、探测含矿地区结构、探查并预测包括大陆架在内的油气生成区、地质和生态环境研究、原子能发电站、大型水库等场地的勘选等。20世纪90年代,俄罗斯科学家首先利用科拉半岛极低频台(ZEVS台)和租用电力线作发射天线方法做了大量极低频电磁探测试验,通过与其他探测方法进行对比,发现极低频探测方法比现有电磁方法在探测深度和探测精度上都有很大的提高,并在地震电磁异常监测上具有独特的优势[5]。……