瞬变电磁法勘探（Transient Electromagnetic Method简称TEM）或时间域电磁法（TDEM）是建立在电磁感应原理基础上的时间域人工电磁探测方法，利用不接地线框或接地线源发送一次脉冲电磁场，地下导电介质在一次脉冲电磁场的激励作用下产生感应涡流（感应涡流强弱由地下导电介质的电阻率决定），感应涡流又向外辐射电磁场，即二次场。利用接地电极或多匝线框接受二次电磁场，并对二次场的变化规律进行分析就可以得到地下地质体的地电信息，由此，可以解释地下地质体结构及其相关地球物理参数。该方法观测的是纯二次场，分辨率较高、勘探深度较大，目前广泛应用于地质勘探的各个领域。本文首先论述了瞬变电磁法的理论研究进展、仪器设备情况，以及方法原理、数据采集-处理-解释、特点以及工作装置，推导了圆形线框发射源的频率域及时间域电磁场解析式，利用电磁学中的互易定理将矩形框发射源的瞬变电磁响应转化为一系列圆形框发射源瞬变电磁响应的积分形式，从而完成了对矩形框发射源的瞬变电磁解析式的推导。其解析式是一个双重积分：内层积分是含有含贝塞尔函数的hankel型积分，外层积分为余弦积分。本文对比了hankel型积分的47点、140点的Guptasarma-Singh的滤波变换以及800点的Anderson数值滤波变换，余弦型积分的Guptasarma系数滤波变换算法和正余弦数值线性滤波法的计算速度和精度，最终采用Guptasarma和Singh线性数值47点滤波算法和正余弦变换数值滤波算法来进行瞬变电磁响应的正演计算。利用本文正演算法的理论研究结论，编写矩形框发射源瞬变电磁一维正演程序，并进行均匀半空间、二三层地电模型的正演模拟，对比分析不同观测条件和不同地电模型下的响应曲线：发射线框越大，早期的二次场越小，而晚期的二次场越大，并且瞬变电磁响应进入晚期越晚，反之亦然；发射电流与响应值存在正比关系；瞬变电磁法勘探对低阻体的探测能力要优于高阻体；瞬变电磁法勘探中仍然存在低阻屏蔽问题并且低阻屏蔽层越厚屏蔽作用越强。早期视电阻率和晚期视电阻率的计算公式简单、计算速度快，在不同的时间段内能够反应层状大地的真实大地电阻率趋势，晚期视电阻率还可以大致的反应出地下介质的分层情况，有助于野外的现场施工及初步的地质解释。烟圈反演是基于“烟圈理论”提出的反演方法，其计算速度快、不需要初始模型，可以用来做初步的半定量解释，并为后期定量解释的精细反演提供初始模型。OCCAM反演算法能够明显的反应出高阻及低阻层，反演结果中分层明显，反演层厚比较精确，反演收敛速度快，适合瞬变电磁数据的精细化处理与解释。