浅谈瞬变电磁法在金属矿勘查中的应用

2015-12-12李春伟

新疆有色金属 2015年4期

关键词：回线断面图金属矿

李春伟

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队乌鲁木齐830011）

浅谈瞬变电磁法在金属矿勘查中的应用

李春伟

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队乌鲁木齐830011）

在矿产资源的开发过程中，随着浅层资源的不断开发，使得浅表资源开发日渐枯竭，接替资源严重不足，逐渐转向深层资源的勘探和开发。近年来众多物探工作者应用物探方法对其进行深层隐伏矿体的勘探，取得了一些实质性成果。但总体来讲，深层矿产勘探研究还处于发展阶段，勘探手段和理论1均不完善，勘探深度及勘探精度更是研究的重点。

时间域电法瞬变电磁金属矿勘查应用效果

1 工作原理

简单的说，瞬变电磁法属时间域电法，利用电磁感应的原理，以脉冲电流的形式向地面铺设的回线供电。当回线中通以稳定电流时，感应地质体产生稳定的一次磁场。当电流关断的瞬间，一次场消失，感应地质体中感生出涡旋电流，并产生与一次场反方向的二次感应磁场。此过程循环交替，形成了向下传播的能量逐渐衰减的瞬变电磁场。

接收线圈通过观测二次场的空间分布形态，发现地下异常地质体的存在，并确定异常体的电性结构和空间分布形态达到找矿的目的。

图1 瞬变电磁法原理示意图

2 仪器设备

近年来，时间域电磁法在国内外备受青睐并得到发展，新技术新观测系统不断地涌现出来。在仪器方面，由于近代电子技术及计算机技术的不断引入，观测精度、抗干扰能力，以及数据处理、解释软件都有了很大的提高，也促进了方法技术的发展，取得了引人注目的地质效果。

目前，在国内主要以加拿大PROTEM观测系统和V8电法工作站，美国Zonge公司的GDP32电法工作站，澳大利亚的SIROTEM观测系统，以及国产SD系列观测系统和WTEM观测系统为主流设备。这些仪器设备数字化、智能化程度相当高，使其操作起来非常的简便以及探测深度大、分辨率高等特点得到了广泛应用。

3 资料处理

数据处理主要是在电脑上通过软件把实际观测的瞬变视电阻率参数进行整理和平滑，再反演出与其对应的深度的过程。在完成一条剖面的数据采集工作后，通过输入坐标数据并适当调整解释参数，获得剖面的“多测道曲线图”和视电阻率随深度变化的“视电阻率拟断面图”，资料的实时处理功能较强。

4 应用实例

4.1 新疆特克斯县阔拉萨依多金属矿中的应用

新疆特克斯县阔拉萨依铁矿矿区内主要为铁、铜、铅、锌矿化，上部为铁矿，下部为铅锌矿。该区矿体产于火山岩中，由于二长花岗岩、闪长玢岩、辉绿岩的侵入使矿体周围发生了一定的矽卡岩化，部分产于矽卡岩中，而且矽卡岩化强的部位金属硫化物矿化愈好。

该矿区金属矿除与火山的喷发－沉积有关外，还与火山活动晚期或期后的岩浆侵入与热液活动有关。由于岩浆及热液活动，提供了热源，为成矿创造了有利条件。

矿区采用了激电中梯扫面和瞬变电磁测深的方法进行勘查，圈定探矿靶区。而后采用了美国产的GDP-32Ⅱ型多功能电发工作站瞬变电磁测量系统，采用中心回线装置，采用200m×200m的发射线框，频率8Hz，叠加次数128次，点距40m，共测量了3条剖面。

图2 新疆阔拉萨依铁矿电阻率-极化率平面等值线图

图3 4300线TEM测深ρs断面图

图4 4400线TEM测深ρs断面图

图5 4500线TEM测深ρs断面图

通过激电法获得的结果与TEM结果对比，TEM获得的低阻异常与激电低阻-高极化异常相对应。以上资料均得到了钻探资料的验证，TEM所获得的低阻异常的范围与钻探编录获得的矿体埋深基本吻合。说明TEM测深所获得的成果可以达到金属矿深部勘探的效果。

4.2 新疆哈密黄土坡矿区的应用

黄土坡矿区属荒漠戈壁和宽谷丘陵低山地带，地形平坦，海拔500～700m，相对高差一般为30～50 m。矿区水系极不发育，无常年流水，无水源露头，只有因暴雨、阵雨形成的暂时性水系，多沿树枝状冲沟汇入山间洼地或主干沟谷，稍纵即逝，蒸发迅速，动植物极为稀少。不存在屏蔽电磁信号的低阻电性层，岩石物性有较大的差异，理论上采用TEM测深的方法是可行有效的。

矿区内通过地面高精度磁测，获得数个靶区。在获得的负磁异常靶区内布设TEM剖面，采用美国产的GDP-32Ⅱ型多功能电发工作站瞬变电磁测量系统，采用中心回线装置，采用200m×200m的发射线框，频率8Hz，叠加次数128次，点距40m，共测量两17条剖面，剖面方位0°。

TEM深视电阻率拟断面见图6。从图中可以看出，反映的低阻异常与高阻异常形成明显的差异，剖面中呈现的低阻异常均出现在剖面中部，有一定的分布规律，并向深部有延伸的趋势。控制主矿体的埋深范围在94～427m之间,TEM低阻异常均得到了钻探资料的验证见矿（化）率约95%，基本上与TEM所获得的成果吻合。说明瞬变电磁法在铜锌矿的勘查中，体现了其勘探方法的优越性，取得了很好的效果。