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瞬变电磁法(TEM)和激发极化法在金矿勘探中的应用

2008-12-29 16:40:50
2007年24卷                      贵  州  地  质                   第3期(总第92期)
瞬变电磁法(TEM)
和激发极化法在金矿勘探中的应用
汤良明1,罗华华2,汪玉琼1
(1·贵州省地质调查院,贵州 贵阳 550004; 2·贵州省物化勘院,贵州 贵阳 550018)
[摘 要]本文简述了脉冲瞬变电磁法(TEM)和激发极化法在贵州×××金矿勘探中的综合应用。介绍了TEM瞬变电磁法、激发极化法原理、工作仪器及工作中所采用参数及资料整理中所有分析解释软件,选择了黄泥堡金矿10线TEM剖面、激电剖面作为实例进行异常解释推断并结合电测深及钻孔资料对异常进行了验证。
[关键词]金矿;脉冲瞬变电磁法(TEM);激发极化法;异常推断;钻孔验证
[中图分类号] P631·2+21 [文献标识码] A [文章编号]1000-5943(2007)03-0212-03
  
1 引言
TEM瞬变电磁法是基于电性差异,利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场,利用线圈或接地电极观测二次涡流磁场或电场的方法。主为用于寻找低阻目标物,研究浅成至中深层地电结构。激发极化法是以岩(矿)石、水的激发极化效应的差异为物性前提,用人工地下直流电流激发,以某种极距的装置形式,研究地下横、纵
向激发极化效应的变化,以查明矿产资源和有关地质问题的方法。
2 工作采用仪器及参数选择
(1) TEM工作仪器及参数选择
脉冲瞬变电磁法(TEM)使用仪器为西安物探所研制的EMRS—2B型电磁矿产勘探仪。
1,      参数如下:
①  供电电流:供电电流为1000 ~1200A供电脉宽:4毫秒
②  脉冲前后沿延时:小于2微秒
③  供电次数:1、4、8、16、32次
④  供电线圈:3m*3m
  2, 接收测量部分
   ① 便携机主控
   ② A/D:16位
   ③ 总增益:16384倍
   ④ 浮点阶:128倍
⑤ 输入动态:140db
⑤  主机带宽:0−20KHz
⑥  叠加次数:同供电次数
⑦  采样率:80微秒
⑧  分辨率:0.1微伏
⑨  抗扰能力:大于60db
⑩  采样程序:分22道读数,80微妙−19.4毫秒
⑪  原始采样延时:32毫秒
⑫  接收线圈:6匝
 (2)激发激化法工作仪器及参数选择
所用仪器为湖南继善高科技有限公司生产的SQ-3B发送机及SQ-3B接收机。该仪器最大供电电压为400V,在工作中选择MN间的电压差大于5mV,供电电流100mA毫安左右,供电电压180~360V。
3 分析解释软件
TEM的数据处理由随机配置软件与理论计算加经验改正系数等应用电脑在Excel软件下计算。最后将计算结果在SUFER软件和CAD软件下绘制平面图和解释图件。激化率由仪器内置软件计算,电阻率则根据各测点的供电电流和一次场电压、装置系数等应
用电脑在Excel软件下计算。计算结果在SUFER软件和CAD软件下绘制平面图和解释图件。
4 典型实例
选择黄泥堡金矿湾子工区10线剖面为典型实例。
(1)地质背景
该剖面位于黄泥堡金矿湾子工作区,工作区处于雄武背斜南东翼的单斜构造地带,鲁布革乡(发玉)正北面湾子一带,区内发育有一条北东向反“S”形的湾子背斜,长约2km,背斜南西段被一北东向断层错断。工作区主要出露北东向断裂F2、F3和北西断裂F8,在工作区中部F2、F3被F8错断。工作区主要出露下三叠统夜郎组二段(T1y2)第四亚段(T1y2d)和第五亚段(T1y2e)的灰岩、白云岩及粘土岩,为金矿主要赋存层位。
(2)矿产
根据已作地质工作成果,该区原生金矿较深。湾子工作区有汞矿化点1个。汞矿化点附近的碳酸岩中常见方解石化、白云石化、褐铁矿化和弱硅化。据工作区附近汞矿点资料,汞矿点受小背斜和压扭性断裂控制,汞矿主要富集于断层下盘,呈细脉状充填于陡倾角剪切节理中,明显具有构造热液矿产的特征。说明断裂构造带内存在热液成矿活动。
(3)岩矿石电性特征
对区内的各地层岩性作了较为系统的电性参数测定,结果如下表(表1):
表1 ×金矿区电性参数表
从所收集的电性参数可知,区内含金属硫化物比例大的岩矿石原生金矿(载金矿物为硫铁矿)其视电阻率为n×10-1~n×10Ω·m之间,其它岩类视电阻率为n×102~n×103Ω·m之间,二者相差两个数量级。视激化率前者在20·38% ~21·71%之间,其它岩类在0·5% ~4·8%之间,二者相差4~23倍,具低阻高极化的特征(风化的黄铁矿极化率比未风化的黄铁矿低)。由于微细粒型金矿主要赋存于金属硫化物,因此,测区具开展电法找金工作的地球物理前提。
(4)异常响应特征
10线TEM剖面图(图1)显示:
图1 ×金矿勘查区10线TEM异常图
1—物探异常及编号; 2—推断断层及编号; 3—断层及编号; 4—电性界面上14~16点有一异常Y1,在T1y2e地层上
(图2),距F8断层约300m; 10剖面24~28点有一异常Y2,异常长100m,倾向较陡,异常延
伸至标高1000m左右。在T1y2e地层上,距F8断层约100m。10线TEM剖面异常总体从小号到大号逐渐变浅,具一低阻层界面,推测该剖面异常为矿致异常,也可能是F8断裂深部引起。
5 电测深验证
根据瞬变电磁剖面,对异常,对10线18、22、26、30、34点采用激发极化测深验证(激
电测深采用重庆奔腾数控研究所研制生产的WDJDJ-2多功能数字激电仪)。根据激电测深曲线反演,结合TEM异常Y2 (图1),推断10线18至26号点存在3个矿体(或矿化),分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(见图2)。Ⅰ号矿体(或矿化)顺层发育,位于10线18、22号点,埋深在700m左右;Ⅱ号矿体(或
图2 ×金矿勘查区10线综合剖面图
1—夜郎组二段第五亚段; 2—含角砾白云; 3—推测地层界;4—物探推测地质界线; 4— 岩层产状; 6—断层及编号; 7—物探推断断层及编号; 8—电测深点位及编号; 9—物探推断异常及编号
矿化)顺F8断层发育,位于10线22、26号点,埋深在220~410m;Ⅲ号矿体(或矿化体)发育情况不明,推测为顺层发育,位于10线26号点,埋深在560m左右。依据F8断层倾向244度、倾角63°,激发极化测深发现的3个矿体
(或矿化体)均位于F8断层下盘。
6 钻孔验证
经在10线22点钻也结果显示,分别在
686·07~705·73m深处、202·09~394·74m深处钻孔断面上普遍见星点状、条带状、团块状黄铁矿化,与测深推断Ⅰ、Ⅱ号矿体埋深较吻合。确证了激电测深工作方法在区内金矿找矿的有效性。同时,钻探也认证了物探对断层F8的推断。
7 结语
TEM瞬变电磁法和激发极化法,两种方法各有优缺点。TEM瞬变电磁法获取断面信息量大,对低阻地质体如金属矿体、低阻岩层、断层破碎带等反映较好,缺点是不能有效地区分金属矿致异常。激发极化法提供的参数多,根据测区岩(矿)石的物性特征和已知剖面对比,大致能判断是否是金属矿致异常,缺点是受地形影响较大,地改难度大。因此,将上述两种物探方法结合应用,发挥各种方法的长处,具有较大的实用价值。
*[收稿日期]2007-04-24
[作者简介]汤良明(1969-),男,四川合川人, 1992年毕业于中国地质大学(武汉),工程师,工作以来主要从事物探工作。
 
·214·        贵 州 地 质    2007年第24卷  
 
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