6.3.4  物性差异

    在应用地球物理学中，广泛利用的岩、矿石物理性质或物性参数主要有六种：密度、磁性（磁导率、磁化率、剩余磁性）、电性（导电率、极化率、介电常数）、放射性、导热性、弹性（弹性波速）。

    目前以每种岩石、矿石的物性参数为基础，建立了相应的六种物探方法：重力勘探（简称重力法）、磁性勘探（简称磁法）、电法勘探（简称电法或电探）、放射性勘探（或放射性测量法，简称核法）、地热测量法（简称地热法）、地震勘探（简称地震法）。

6.3.5  电磁感应法

    电磁感应法既可以利用各种形式的人工交变电磁场也可以利用天然电磁场作为场源，野外工作时既可以观测电场又能观测磁场，并能观测和研究场的不同分量和参数，从而形成了多种多样的电磁法变种。此外，电磁法既能研究不同频率的谐变电磁场又能利用不同形式的周期性脉冲电磁场以解决各种地下管线问题，前者称为频率域电磁法，后者称为时间电磁法。上述两种方法皆遵循电磁感应原理，工作原理和方法基本相同，但解决地下管线问题的能力和特点不同。电磁感应法可分为磁偶极感应法和电偶极感应法；按场源分有主动源法和被动源法。

6.3.6  被动源法

    带电的动力电缆，由于它本身在传输50Hz交流电，在地表可直接探测到这种50Hz工频场的分布规律；甚低频（VLF）电台发射的电磁波如日本17. 4kHz台、澳大利亚22.3kHz台、国内导航台等，对埋设在地下的导电或磁体均会被极化而产生二次感应场，这种二次场与一次场合成会引起一次畸变。当地下有金属管道存在时，也会引起这种畸变。因此无需发射供电，就可在地表直接接收探测电磁场的空间变化规律，再根据这种变化规律来确定地下金属管道的位置。

    被动源法不需要发射装置，既可节省人力、物力，又可提高探测速度，因此它是一种经济、快速而简便的方法，但它只能探测传输50Hz的动力电缆和能够被甚低频台场极化而产生二次场的地下管线位置，当有多条此类管线存在时，有时很难加以区分，还必须配合主动源来精确定位，故被动源一般用的较少。被动源有两种方法，即工频法和甚低频法。

6.3.7  主动源法

    主动源是指可受人工控制的场源，探查工作人员可通过发射机向被探测的管线发射足够强的某一频率的交变电磁场（一次场），使被探测管线受激发而产生感应电流，此时在被探测管线周围产生二次场。根据给地下管线施加交变电磁场的方式不同，又可分为直接法、夹钳法、感应法、示踪法、电磁波（地质雷达）法。

6.3.8  夹钳法

    利用管线仪配备的夹钳（偶合环），夹在金属管线上，通过夹钳把信号加到管线上。该法信号强，定位、定深精度高，易分辨临近管线，方法简便，但管线必须有出露点，被查管线的直径受夹钳大小的限制，适用于管线管径较小且不宜使用直接法的金属管线或电缆。探测前先将夹钳与发射机输出端相连，套在管线上，然后用地面接收仪器对管线追踪定位。

6.3.9  电偶极感应法

    电偶极感应法信号强，不需管线出露点，但必须有良好的接地条件。在具备接地条件的地区，可用来搜索追踪金属管线。工作时用长导线连接发射机两端，分别接地，且保证接地良好。使发射机、导线、大地形成回路，建立地下电磁场，激发金属管线在其周围形成电磁场。采用该方法，需具有良好的接地点，接地导线尽量与地下金属管线平行，且相距适当距离，避免接收信号受接地导线电磁信号的影响。

6.3.10  磁偶极感应法

    采用磁偶极感应法，发射和接收均不需接地，操作灵活、方便、效率高、效果好，可用于搜索金属管线，也可用于地下管线定位、定深或追踪地下管线。固定源感应法包括环形法、非同步法和同步法。

    利用磁偶极感应法探测地下金属管线时，发射线圈一般有水平磁偶极子和垂直磁偶极子两种方式。

    水平磁偶极子：发射机呈直立状态发射，发射线圈面垂直地面，这时发射线圈与管线的耦合最强，可有效地突出地下管线的异常，并可压制临近管线的干扰。

    垂直磁偶极子：发射机的发射线圈在管线正上方呈平卧状态，发射线圈面水平，这时发射线圈与管线不产生耦合，被压管线不产生异常，可压制相临管线的干扰，有效地区分平行管线。

6.3.11  示踪电磁法

    为了解决非金属管道埋地后能够在地面探测到其位置和埋深的问题，将能发射电磁信号的示踪探头或导线送入地下非金属管道中，或在铺设管道施工中与非金属管道一起埋入一条导电线（简称示踪线），为日后探测该管道所用。

6.3.12  探地雷达法

    地质雷达可探测地下的金属和非金属目标。目前应用的地质雷达大多使用脉冲调幅电磁波，发射、接收装置采用半波偶极天线，雷达脉冲波的中心频率为数十至数百兆赫甚至千兆赫。

    由于地下不同的介质往往具有不同的物理特性（介电性、导电性、导磁性差异），对电磁波具有不同的波阻抗，进入地下的电磁波在穿过地下各层或某一目标体时，由于界面两侧的波阻抗不同，电磁波在介质的界面上会发生反射和折射，反射回地面的电磁波脉冲，其传播路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及几何形态而变化，因此，从接收到雷达反射回波走时、幅度及波形资料，可推断地下介质结构。

    当地层倾角不大时，反射波的路径几乎与地面垂直。因此，雷达探测剖面各测点上反射波走时的变化就反映了地下地层的构造形态。