时频电磁法是一种将时间域和频率域集于一体的电磁勘探方法并已广泛应用油气、页岩气等勘探,其采集的数据通过处理后可得到IP信息以及电性信息。为了研究时频电磁法的激发极化效应,因此本文首先介绍了频率域的Cole-Cole模型,对比分析了极化率、频率相关系数以及时间常数对复电阻率各分量的影响,然后介绍了时域Cole-Cole模型的数值表达式,同时也讨论了各激电参数对时变电阻率的影响情况。其次推导出水平电偶极子的时间域以及频率域电磁响应公式,然后基于高斯积分方法计算有限长导线源的时间域与频率域电磁响应,并与直接积分方法计算的电磁响应对比,发现此方法能通过有限次数的迭代得到精度更高的计算结果。最后将频率域的Cole-Cole模型和时域的Cole-Cole模型引入到有限长导线源一维正演计算中,分别讨论了在均匀半空间以及层状介质情况下的各激电参数对水平电场E_x的影响情况。根据模拟结果,极化率对水平电场E_x的影响最大,其次是频率相关系数,最后是时间常数;不同地电模型反映激发极化效应的能力也不一样,H型能力最强,K型地电模型最弱,Q型以及A型位于两地电模型之间。本文用自适应差分进化算法对时频电磁法水平电场E_x数据进行全参数反演。首先对A型、Q型、H型以及K型等三层模型进行理论模型反演,对比时间域以及频率域反演结果,发现此算法在频率域上的反演精度比时间域高。为进一步的考察此算法的适应性,本文设计了HKH型、KHA型五层地电模型,根据频率域的反演结果,能够较好的反映地下介质分布情况。本文最后根据实际钻探结果设计一个更为复杂的模型进行正演模拟,对加入随机噪声的数据进行反演,反演结果能较好的指示出深部低阻高极化异常体。根据以上反演结果,说明此方法具有一定的可行性,同时为时频电磁法全参数反演提供参考。