La méthode repose sur l’émission d’impulsions électromagnétiques à radiofréquence par une antenne émettrice. Ces ondes, en traversant les matériaux, sont partiellement réfléchies et diffractées au niveau des discontinuités physiques (variations de la constante diélectrique ou de la conductivité électrique) et sont ensuite détectées par une antenne réceptrice.
L’analyse du temps de parcours et de l’intensité du signal réfléchi permet d’obtenir des informations sur la nature, la profondeur et la géométrie des objets ou des couches traversées.

La technique repose sur l’induction électromagnétique : une bobine émettrice (Tx), connectée à un générateur portable, envoie un courant pulsé (onde carrée à phase nulle) à travers une spire de fil (carrée, rectangulaire ou circulaire) posée sur le sol. Lorsque le courant est interrompu, l’extinction rapide génère une variation du champ magnétique primaire, qui induit dans le sol des courants induits (courants de Foucault). Ces courants se propagent vers le bas et produisent un champ magnétique secondaire, détecté par une bobine réceptrice (Rx).

La mesure est effectuée pendant la phase d’extinction du champ primaire, permettant de détecter la décroissance temporelle du champ secondaire avec une grande sensibilité. La vitesse et la forme de cette décroissance sont directement corrélées à la résistivité du terrain : plus la conductivité est élevée (c’est-à-dire plus la résistivité est faible), plus le champ secondaire persistera.

Le système se compose de deux bobines : une bobine émettrice (Tx), qui génère un champ électromagnétique alternatif à fréquence connue, et une bobine réceptrice (Rx), qui mesure la réponse du terrain.
Lorsque le champ primaire traverse le sol, il induit des courants électriques dans les matériaux conducteurs. Ces courants génèrent à leur tour un champ secondaire, dont l’intensité dépend de la conductivité électrique du milieu.

La méthode permet de mesurer deux composantes :

• La composante en quadrature, utilisée pour calculer la conductivité électrique apparente ;
• La composante en phase, sensible à la susceptibilité magnétique et à la présence de matériaux métalliques.

FDEM est une technique rapide, adaptée à la cartographie détaillée de grandes portions de territoire.

Ces variations électromagnétiques, qui se propagent à l’intérieur de la Terre, permettent d’étudier la distribution des propriétés électriques (résistivité) des matériaux du sous-sol.
L’enquête magnétotellurique (MT) classique est principalement utilisée pour les études en grande profondeur, grâce à la capacité des ondes basses fréquences à pénétrer jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres.

Sa variante haute fréquence, connue sous le nom d’audiomagnétotellurique (AMT), permet d’obtenir une résolution plus élevée à des profondeurs plus faibles, généralement comprises entre quelques centaines de mètres et quelques dizaines de mètres.
La grande profondeur d’investigation, combinée à l’absence de sources artificielles et à un impact environnemental quasi nul, fait de la méthode MT–AMT un outil extrêmement efficace et non invasif pour l’exploration géophysique, tant à l’échelle régionale que locale.