EH4的全新概念主要?dú)w結(jié)為如下幾個方面：
1) EH4應(yīng)用大地電磁法的原理，但使用人工電磁場和天然電磁場兩種場源；
2) EH4既具有有源電探法的穩(wěn)定性，又具有無源電磁法的節(jié)能和輕便；
3) EH4能同時接收和分析X、Y兩個方向的電場和磁場，反演X-Y電導(dǎo)率張量剖面，對判斷二維構(gòu)造特別有利；
4) EH4儀器設(shè)備輕，觀測時間短，完成一個近1000m深度的測深點(diǎn)，大約只需15~20分鐘，這使它可以輕而易舉實現(xiàn)密點(diǎn)連續(xù)測量（首尾相連），進(jìn)行EMAP連續(xù)觀察（見圖2）；
5) 在EH4的采集控制主機(jī)中插入兩塊附加的地震采集板，就可使一臺EH4兼作地震儀和電導(dǎo)率測量，為一機(jī)實現(xiàn)綜合勘探首創(chuàng)先例；
6) 實時數(shù)據(jù)處理和顯示，資料解釋簡捷，圖像直觀。
下面我們簡單介紹EH4電導(dǎo)率測量方法的工作原理。



二、 EH4工作原理
EH4通過發(fā)射和接收地面電磁波來達(dá)到電阻率或電導(dǎo)率的測探。連續(xù)的測深點(diǎn)陣組成地下二維電阻率剖面，甚至三維立體電阻率成像。
因此問題的關(guān)鍵是地面電磁波與地下電阻率究竟是什么關(guān)系？EH4是怎樣實現(xiàn)這種地面測量的？
首先讓我們來研究電磁波在介質(zhì)中的傳播行為。
1. 電磁波傳播理論、亥姆霍茲方程
地面電磁波發(fā)送到地下，電磁波在巖土中的傳播遵循Maxwell方程。如果假設(shè)大多數(shù)地下巖土為無磁性物質(zhì)，并且宏觀上均勻?qū)щ姡�不存在電荷積累，那么Maxwell方程就可簡化為：
2H+K2H=0  ┉（1）
2E+K2E=0  ┉（2）
（1） 和（2）稱為亥姆霍茲方程。
其中K=  ┉（3）
稱作復(fù)波數(shù)或傳播系數(shù)。這時可將K寫成K=α+ιβ。α稱為相位系數(shù)，β稱為吸收系數(shù)。在EH4測量的電磁波頻率范圍內(nèi)（0.1Hz~100KHz）,通常可以忽略位移電流，這時K進(jìn)一步簡化為
K=  ┉（4）
這里 為虛數(shù)符號；ω是電磁波角頻率2πf，單位是rad/s。

2. 波組抗與電阻率
有亥姆霍茲方程變化的磁場感生出變化的電場，我們有磁電關(guān)系：
H=  ┉（5）
表面阻抗Z定義為地表電場和磁場水平分量的比值。在均勻大地的情況下，此阻抗與入射場的極化無關(guān)，和地電阻率以及電磁場的頻率有關(guān)：
Z=  ┉（6）
式中f是頻率，ρ是電阻率，μ是磁導(dǎo)率。（6）是可用于確定大地的電阻率：
ρ=  ┉（7）

式中ρ的單位是Ω•m，E的單位是mv/km,H的單位是nT。
對于水平分層大地，此表達(dá)式不再適用，但用它的計算機(jī)得到的電阻率將隨頻率改變而變化，因為大地的穿透深度或趨膚深度與頻率有關(guān)。
δ=  ┉（8）
式中δ的單位是m。此時由（7）式計算得到的電阻率稱視電阻率。在一個寬頻帶上測量E和H，并由此計算出視電阻率和相位，可確定地下構(gòu)造。
對于更一般的不均勻大地，阻抗是空間坐標(biāo)的函數(shù)，完整的描述應(yīng)當(dāng)是含有四個元素的張量，每個元素與場的正交分量有關(guān)：
=  ┉（9）
要確定四個阻抗元素，需要幾個極化不同的磁場。例如，振幅相位和極化固定不變的單一正弦形式的電場和磁場波列，就不能用于計算這四個未知數(shù)。通常要用四個場分量的自功率譜或互功率譜來計算阻抗（例如，Vozoff,1972）。例如，Zxy的一個這樣計算出來的解是：

=   ┉（10）