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单一场源只能在地下建立单一方向的电流矢量,仅仅适合简单的一维层状介质,难以适应探测复杂的三维结构。而实际地质情况往往是复杂的,为此,本文对电偶源瞬变电磁张量测量法(Multiple sources Long offset transient electromagnetic sounding,简称MLOTEM)进行研究。该方法是在电偶源瞬变电磁法的基础上发展过来的,与电偶源瞬变电磁法不同的是该方法采用两个不同极化方向的电偶极子作为人工场源,通过观测总场信号,用电流密度向量作为归一化参数,同时引入张量视电阻率作为解释参数,并分析由张量视电阻率推导的坐标不变量、视电阻率旋转椭圆等参量的特征,从而研究地下介质结构及地质特征。本文从电偶源瞬变电磁张量测量法理论着手,首先引入张量视电阻率的基本概念,并介绍张量不变量、旋转椭圆等参量；其次,推导出一维层状介质下电偶源瞬变电磁法的电场响应表达式,并通过数值模拟算法计算出一维层状介质下张量视电阻率的响应,结果表明由张量视电阻率推导的坐标不变量,相比于早晚、晚期视电阻率,在有效时间段的响应规律反映出地下介质的变化情况,从而验证出张量视电阻率作为该方法解释参数的可行性；然后,基于积分方程法模拟张量视电阻率在几种典型三维介质下的响应规律,结果表明：坐标不变量在不同时刻变化对应不同地质体在不同深度的变化,对低阻的响应效果要比高阻好；场源位置变化对张量视电阻率的探测有影响,但基本能反映出异常的变化情况；旋转椭圆的引入实现了多源数据的可视化。研究结果表明：张量视电阻率能够作为MLOTEM的解释参数,用以解释地下介质的变化情况。不同的坐标不变量具有不同响应特征,应综合分析各个参量的特点,以便达到最佳效果。