瞬变电磁法是寻找各种矿产资源及为工程、环境、水文地质服务的一种重要物探方法。目前瞬变电磁勘探主要应用二次磁场垂直分量,但当前多数瞬变电磁仪器均可实现三分量同时采集,由于缺少水平分量的解释理论及程序,水平分量数据无法进行解释,导致了巨大的、也是不必要的信息浪费。多分量、多种方法联合反演可以尽可能多的利用已知信息,得到最真实的地电断面,水平分量的研究可以为多分量联合反演提供一定的基础,最低限度也可以利用水平分量的特征点对地下三维体的形态给出定性的描述,为三维反演提供约束条件,提高反演速度。为此,论文针对磁性发射源瞬变电磁感应的水平分量进行了较为系统的研究,取得以下几个方面的研究成果:通过均匀半空间磁偶源瞬变电磁场各磁场分量的解析表达式,说明二次磁场水平分量比垂直分量对低阻体反映更敏感;计算分析了矩形发射回线中激励场的分布情况,指出地质体与发射源、接收线圈的位置关系影响观测结果,水平分量观测中要注意避开无激励角及无响应角;对传统的“烟圈”理论提出新的假设,认为在均匀半空间及水平层状介质中“烟圈”以与发射框“同形共轴”形态向下传播,推导出矩形“烟圈”各磁场分量响应的计算公式,并利用该公式计算了导电均匀半空间瞬变电磁场的水平分量,分析了响应特征,为生产中水平分量异常特征的认识和解释提供了依据。对瞬变电磁时域有限差分正演模拟,推导了各边界上Mur吸收边界条件,利用磁偶源在均匀半空间的瞬变电磁场解析表达式,将场源化为初始条件,模拟了均匀半空间及三维低阻体在均匀半空间的瞬变磁场水平分量,以图件展示了磁场水平分量在地下的扩散规律。资料显示,在低阻体中,瞬变电磁场传播速度变慢,因而对低阻体有更高的分辨率;直角坐标系下两个正交方向的水平分量对三维异常地质体有不同的分辨率和异常反映,平面图上,利用平行于三维体走向的分量对三维异常体横向边界识别更容易。实际生产中,对于大回线源工作装置,可以利用“烟圈”理论或FDTD三维正演模拟,得出均匀半空间或水平层状介质的标准响应,与实测结果相减得到类似于中心回线装置的水平分量“纯异常场”,方便资料的认识与解译。最后结合前述成果,对一个测区的瞬变电磁资料进行了三分量综合解释,比单一的垂直分量解释得到了更多的、更可靠的地质信息,为地质任务的完成提供了更充分依据。