全球海底热液活动伴生的海底多金属硫化物矿床规模据估计约为6×108 t,其庞大的储量使其成为了未来极具潜力的矿产资源。多金属硫化物矿床富含Fe,Cu,Ag,Au等元素,因此,矿床的电导率与围岩往往有着巨大的差异,这一差异则可以很好的被瞬变电磁仪器探测到。瞬变电磁法虽然在陆地上已有广泛应用,但在海底多金属硫化物探测中仍属于一种创新。本文对海洋瞬变电磁方法进行一维、二维正演模拟研究并进行对比分析,为后续更加精确的探测海底热液区硫化物矿的深度位置和边界范围提供基础;在正演的基础上进行拟二维反演研究,并对采集到的瞬变电磁数据进行处理与解释,实现一套完整的海洋瞬变电磁数据采集、处理、解释流程。该方法既可以在横向上圈定硫化物矿床的水平分布,也可以在纵向上得到隐伏矿床的埋深以及矿床的厚度。本文的主要研究内容包括:首先,实现中心回线源与重叠回线源一维层状介质正演模拟,建立不同电导率、厚度、离底高度等参数下的硫化物矿等效模型,研究瞬变电磁响应规律;其次,建立二维海底多金属硫化物矿床模型,进行非结构化网格剖分,实现二维瞬变电磁正演模拟,并将结果与一维正演结果进行对比,然后建立复杂地形下的活动与非活动热液区矿床模型,进行二维正演模拟,以更好地结合海底热液区真实勘探情况;再次,实现瞬变电磁响应的一维Occam反演,得到模型深部的电导率分布,并构建二维电导率模型,对拟二维反演施加横向约束,使反演结果更加精确、可信;最后,实现瞬变电磁实际数据的筛选、预处理与拟二维反演等一系列处理流程,并应用于大西洋TAG（Trans-Atlantic Geotraverse）热液区,得到该海底热液区内TAG丘体与MIR（命名自载人潜水器Mir-1号）区域的电导率剖面图,圈定矿体分布范围,并结合钻井、抓斗等地质资料进行解释。