仪器介绍 
连续电导率剖面仪EH-4是美国著名的Geometrics公司和EMI公司联合研制的双源型电磁/地震系统。仪器设计精巧、坚实，特别适合地面2D、3D连续张量式电导率测量，在技术上率先突破传统单点测量壁垒，走向电磁测量拟地震化、联合2D、3D连续观测和资料解释。
是目前浅层油气、煤田、矿产、地下水、冻土层、山区工程、矿井工程勘探及AMT静校的最佳电磁仪器。

应用领域包括：
金属矿详查和普查
岩土电导率分层 
地下水探测 
大坝、铁路、桥梁等基岩调查
基岩埋深调查 
煤田高分辨率电探 
金属矿详查和普查 
环境调查 
咸、淡水分界面划分 
勘探深度1000米以上
铁路、公路路基、隧道勘测

EH4的全新概念主要归结为如下几个方面：
1)        EH4应用大地电磁法的原理，但使用人工电磁场和天然电磁场两种场源；
2)        EH4既具有有源电探法的稳定性，又具有无源电磁法的节能和轻便；
3)        EH4能同时接收和分析X、Y两个方向的电场和磁场，反演X-Y电导率张量剖面，对判断二维构造特别有利；
4)        EH4仪器设备轻，观测时间短，完成一个近1000m深度的测深点，大约只需15~20分钟，这使它可以轻而易举实现密点连续测量（首尾相连），进行EMAP连续观察（见图2）；
5)        在EH4的采集控制主机中插入两块附加的地震采集板，就可使一台EH4兼作地震仪和电导率测量，为一机实现综合勘探首创先例；
6)        实时数据处理和显示，资料解释简捷，图像直观。
下面我们简单介绍EH4电导率测量方法的工作原理。
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肤深度与频率有关。
δ=           ┉（8）
式中δ的单位是m。此时由（7）式计算得到的电阻率称视电阻率。在一个宽频带上测量E和H，并由此计算出视电阻率和相位，可确定地下构造。
对于更一般的不均匀大地，阻抗是空间坐标的函数，完整的描述应当是含有四个元素的张量，每个元素与场的正交分量有关：
=       ┉（9）
要确定四个阻抗元素，需要几个极化不同的磁场。例如，振幅相位和极化固定不变的单一正弦形式的电场和磁场波列，就不能用于计算这四个未知数。通常要用四个场分量的自功率谱或互功率谱来计算阻抗（例如，Vozoff,1972）。例如，Zxy的一个这样计算出来的解是：
=     ┉（10）
式中“*”号表示场量付氏变换后的复共轭，“<>”表示在频带内
=
求平均。用电场作因子，可以得到阻抗的另一表达式：
┉（11）
实际上，对每个抗阻元素有六种估算方法。

技术参数
Stratagem EH4 电导率成像系统
工作原理：自然的和人工的磁大地电流张量场
频率范围：10Hz-100KHz
发射机：代垂直天线线圈的TxIM2型发射机
频率：500Hz-70KHz
冲量：400Amp-m2
天线尺寸：2个4m2的垂直叉线圈
电源：12V, 60Ah电瓶
电极：4个BE-26型带缓冲器的有效高频偶极子以及4个SSE不锈钢电极，26m电缆。
磁棒探头：2个BF-IM磁感应棒（10Hz-100Hz），10m电缆。
模拟终端：1台AFE-EH4模拟讯号调节器，用它将一对电极和一对磁棒的数据传至采集单元。 数字信号：
处理器：32位浮点
带宽： DC-96KHz
示器：液晶VGA
打印机：内置4”（11cm）打印机
电源： 12V, 40Ah
操作：
工作温度：0-50℃
仪器箱体：便携、坚固、防水
选件：
配置StrataViewTM
地震仪做地震勘探：可配12、24或48道
低频MT磁棒：0.1-10KHz
电极：4个BE-50型带缓冲器的有效高频偶极子和50m电缆
大功率天线：
频率范围：300-35KHz
冲量： 6000Amp-m2
天线尺寸：2个45m2垂直叉线圈
数据采集单元
道数： 4道（2电，2磁）
内置计算机： IBM兼容80486CPU 8Mb RAM和软盘。
硬盘： 1.2G或更大
模数转换： 18位