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进入21世纪我国矿产资源瓶颈问题愈发明显，大部分老矿区面临着浅表矿资源日渐枯竭，接替资源严重不足的问题。地下800-2000米内的第二成矿富集带勘探潜力巨大，为此，国家明确指出“大深度勘探技术”的重点战略需求。 瞬变电磁法(Transient ElectroMagnetic，TEM)是一种简单高效、行业认可度极高的时间域的电磁探测方法，主要通过勘测地下岩石介质的电阻率分布特性实现矿产资源的非侵入式的探查，但是受传统感应线圈性能制约，该方法探测深度小于500米。超导量子干涉器(Superconducting QUantum Interference Device,SQUID)是一种灵敏度极高的磁传感器，噪声低(10fT/√Hz)、带宽大(约10MHz)、可直接测量磁场，克服了传统感应线圈的不足，可显著提升瞬变电磁信号（尤其是代表深部信息的晚期信号质量），进而扩展探测深度。但是，极高的灵敏度使SQUID更容易受到各种噪声影响，其中低频环境磁场噪声（主要是地磁场波动）幅值(几到几十nT)，远高于TEM二次场晚期衰减信号，且干扰频段与晚期信号基本重合，很难通过传统方法滤除，严重制约了SQUID应用优势的发挥。 根据地磁场噪声在一定空间范围内具有线性相关性的特点，本文提出一种基于远端参考补偿地磁场噪声的方法，原理是在TEM系统一定距离外设置参考接收机同步采集地磁场噪声，经过数据处理将地磁场噪声从TEM接收信号中消除。 按照远端参考消噪的需求，本文集成了带有参考接收机的超导TEM系统，包括TEM发射机、TEM接收机和参考接收机。TEM发射机发射电流最大200A，发射波形为发射80ms、关断920ms的双极性脉冲方波，超长的关断时间有利于充分发挥SQUID晚期信号探测记录优势。TEM接收机使用低温SQUID传感器核心元件，具有低噪声，高灵敏度，高摆率等优点。参考接收机有两套方案，使用与中心点处相同的第二套超导TEM接收机或尝试使用高灵敏度磁通门。接收机中的数据采集设备使用NI的cRIO模块，具有4通道±10V模拟输入，分辨率达24bit，采样率最大50kS/s，通过GPS实现不同位置处的接收机数据的同步采集。后期的数据处理包括频谱分析，参考通道数据的均值滤波，主通道与参考通道数据对齐相减以及最后数据的叠加平均。 为了验证地磁场噪声空间的线性相关性，本文分别于2015年和2016年在上海崇明县横沙乡开展了外场试验验证。主通道TEM接收机和距离1km外参考通道接收机同时采集地磁场噪声信号，结果表明两套接收机采集到的500s地磁场噪声时域信号几乎重合，将2条地磁场噪声时域信号相减后波动范围降低为原来的1/8-1/6。 本文同时开展了带有远端参考的TEM应用演示。在中心点处采用中心回线的方式铺设100m×100m发射线圈，设置发射机和超导TEM接收机，在距离1km外设置参考接收机（经计算TEM发射机产生的一次场在此处已衰减得可以忽略），实验结果表明，采用参考补偿技术后，有效衰减曲线从10ms提升到60ms（2次叠加），在叠加次数增加到400多次后，有效衰减时间由60ms增加到130ms以上。 本文的研究为抑制低频地磁场噪声对SQUID在TEM应用中的影响提供了一种可行的解决思路和方法，为超导TEM应用的实用化奠定基础。