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新疆維吾尔自治区有色地质勘查局七0六队
摘要：近年来随着浅部金属矿越来越少，地质找矿的重点转向深部找矿，找矿的难度也越来越大，而借助物探方法找矿，可以有效的提高找矿效率。本文主要介绍瞬变电磁法（简称TEM）与高精度磁法在新疆某金矿中的应用，通过进行瞬变电磁法与高精度磁法工作，基本圈出了成矿有利部位，为钻探验证提供了物探依据。
关键词：瞬变电磁法；高精度磁法；构造破碎；视电阻率
一、引言
瞬变电磁法是以不接地回线或接地长导线供以双极性脉冲电流产生激发电磁场，在该电磁场的激励下，导电地质体受感应而产生涡旋电流。由于导电地质体非线性，所以脉冲电流从峰值跃变到零，一次磁场立即消失，而涡流并不立即消失，有一个瞬变过程，这个过程的快慢与导体的电性参数有关。地质体的导电性愈好，涡流的热耗损愈小，瞬变过程则愈长。这种涡流瞬变过程，在空间形成相应的瞬变磁场，脉冲电流关断期间在地表观测瞬变磁场，即观测二次磁场，就可发现地下异常地质体的存在，从而确定地下导体的电性结构和空间分布形态。
高精度磁法在固体矿产勘查中的作用主要是直接找矿和间接找矿，并查找在空间上或成因上与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、蚀变岩、矿化带等控矿因素，从而对工区内地质构造、岩体或矿产分布作出准确的推断。
二、工作装置及参数选取
1）瞬变电磁仪采用加拿大Geonics公司PROTEM67系列瞬变电磁法仪器。由于测区的工作环境干扰主要为第四系覆盖较厚的噪声干扰，发射框边长取300×400米的矩形边框为最佳观测边框，发射电流选择16A。TEM接收的有用信号主要为纯二次场（即二次电位），故开展工作前进行试验，选择发射频率25 Hz，叠加次数750次，可以将有用信号全部记录下来。
2）高精度磁法测量采用捷克生产的质子磁力仪，磁力仪的精度为±1nT，分辨率为0.1nT。由于本区正常场在57400-60400nT之间，且磁场平稳，变化不大，故设置调谐为57400-60400nT；生产时选择探头离地面约2.4米。
三、典型实例
本文选择工作区内具有代表性的12线作为实例。
1）区内地质背景
工作区位于西准噶尔褶皱带西北缘萨吾尔复向斜北翼，萨吾尔晚古生代岛弧东段，成矿区带属哈萨克斯坦扎尔玛～萨吾尔金铜成矿带。
区内出露地层有泥盆系中泥盆统萨吾尔山组（D2s）、上泥盆统塔尔巴哈台组（D3t）地层；石炭系下石炭统黑山头组（C1h）地层；二叠系下统哈尔加乌组（P1h）、卡拉岗组（P1k）地层，如图1。
图1 工作区地质图
2）矿产特征
区域内目前发现的矿产主要有金、铜、石灰岩和煤等矿种，有阔尔真阔腊金矿、布尔克斯岱金矿、科克托别地区金矿和科克阔腊金矿化点。金矿类型主要是与火山岩有关的浅成低温热液型和构造蚀变岩型。
3）岩矿石物性特征
矿区内岩矿石电、磁性参数如表1
表1 岩矿石电性参数、磁参数统计表
岩石名称 标本块数 η平均值
（%） ρ平均值
（Ω·m） K
（4π×10-6 SI）
褐铁矿化安山岩 20 1.64 879 0.15
辉长岩 20 2.64 1426 68.2
矿区岩性主要为辉长岩体和安山岩体，如表1所示，位于矿区南东边的辉长岩电阻率相对较高（840～3100Ω·m），所对应的磁化率值较高；而褐铁矿化安山岩电阻率相对较低，约为800Ω·m，所对应的磁化率值较低。金矿体主要受构造控制，赋存于下石炭统黑山头组碳质粉砂岩与侵入辉长岩体接触带部位，由于岩石较破碎，所以电阻率较低，约为150-300Ω·m。不过在所有的物探测量中，测量结果体现的是一种体积效应，当目标体的规模与其周围地质体比较要小得多的情况下，就算二者物性差异十分显著，也不会有明显的局部异常反映。所以测定的物性参数只作为本次工作的参考。
4）异常分布特征
由图2可以看出，在260—500号点标高140-250m对应有一视电阻率为400-700Ω·m的中阻异常，向下延伸不大。在520—720号点标高60-400m对应有一个产状近直立的相对低阻异常，该异常视电阻率在150-300Ω·m之间，向下延伸较小，本次TEM测深基本已探测到它的底板。740号点为一个明显的断裂带分界点，这与地质图上所反映出的已知断裂相吻合，720—1100号点所对应的低阻异常是由于断裂两侧岩石破碎含水导致的。
图2 新疆某金矿12线地物综合剖面图
5）异常解释推断
区内矿化蚀变类型较多，基本呈带状、透镜状、椭圆状分布且多与构造走向一致，均分布于安山岩中，主要蚀变有硅化、钠化、青盘岩化、绢云母化、毒砂、黄铁矿化及碳酸岩化。各蚀变类型具分带特点，它们与断裂构造、浅成侵入岩体和矿化关系密切。结合磁法剖面图与地质图可以看出，在260-500号点的中阻异常可能是安山岩体引起的；520-720号点位于磁法0值点右侧，对应的低阻异常体经钻探验证，在67.7m、144.1m分别见到了两层品位较好呈透镜状的盲金矿体，矿体处于构造破碎接触带中，金平均品位约为2.15×10-6，经钻孔对矿体的追索控制，大致推测出了矿体的走向以及厚度。结合地质可以推断该低阻异常体为构造破碎接触带引起的，为成矿有利地段，有较好的找矿潜力，可以作为下一步工作的重点找矿靶区。
瞬变电磁法与高精度磁法结合的综合物探方法找矿，能有效地解决单一地球物理勘探方法在解释方面存在的多解性，并且有助于完成目标体勘探的互补，尤其是当矿体与断裂构造、岩体等有关时，结合磁法的0值点与TEM的低阻异常带就可以很好地圈出含矿有利部位，能有效的为钻探验证提供物探依据。在如今的有色金属矿找矿工作中，物探扮演着重要的角色。
四、结语
1）通过对钻孔的套合可以看出高精度磁法与瞬变电磁法的结合在该矿区找矿的有效性。
2）通过本次物探工作，在该区发现了成矿有利地段，并且圈出了品位较好的金矿体。
3）通过本次物探工作，并且经过总结，推测出含矿有利部位的视电阻率在150-300Ω·m之间，并且所对应的磁异常正负异常梯度带左右，为后续钻孔验证提供了物探依据。
4）不同的物探方法相结合，能更有效的圈出找矿有利部位，消除干扰，所以今后的找矿可以结合激电、TEM、重力、地震等综合物探方法的找矿新思路，通过这些方法的结合，来提高地球物理勘探解释的可靠性。
参考文献：
[1] 李貅.瞬变电磁测深的理论与应用[M].陕西科学技术出版社.2002.
[2] 蒋邦远.瞬变电磁法勘探[M].北京：地质出版社，1998.
[3] 刘天佑.磁法勘探[M].地质出版社，2003.
[4] 范维强，李君源.物探与钻探方法相结合在工程地质勘查中的应用[J].西部探矿工程，2005.
摘要：近年来随着浅部金属矿越来越少，地质找矿的重点转向深部找矿，找矿的难度也越来越大，而借助物探方法找矿，可以有效的提高找矿效率。本文主要介绍瞬变电磁法（简称TEM）与高精度磁法在新疆某金矿中的应用，通过进行瞬变电磁法与高精度磁法工作，基本圈出了成矿有利部位，为钻探验证提供了物探依据。
关键词：瞬变电磁法；高精度磁法；构造破碎；视电阻率
一、引言
瞬变电磁法是以不接地回线或接地长导线供以双极性脉冲电流产生激发电磁场，在该电磁场的激励下，导电地质体受感应而产生涡旋电流。由于导电地质体非线性，所以脉冲电流从峰值跃变到零，一次磁场立即消失，而涡流并不立即消失，有一个瞬变过程，这个过程的快慢与导体的电性参数有关。地质体的导电性愈好，涡流的热耗损愈小，瞬变过程则愈长。这种涡流瞬变过程，在空间形成相应的瞬变磁场，脉冲电流关断期间在地表观测瞬变磁场，即观测二次磁场，就可发现地下异常地质体的存在，从而确定地下导体的电性结构和空间分布形态。
高精度磁法在固体矿产勘查中的作用主要是直接找矿和间接找矿，并查找在空间上或成因上与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、蚀变岩、矿化带等控矿因素，从而对工区内地质构造、岩体或矿产分布作出准确的推断。
二、工作装置及参数选取
1）瞬变电磁仪采用加拿大Geonics公司PROTEM67系列瞬变电磁法仪器。由于测区的工作环境干扰主要为第四系覆盖较厚的噪声干扰，发射框边长取300×400米的矩形边框为最佳观测边框，发射电流选择16A。TEM接收的有用信号主要为纯二次场（即二次电位），故开展工作前进行试验，选择发射频率25 Hz，叠加次数750次，可以将有用信号全部记录下来。
2）高精度磁法测量采用捷克生产的质子磁力仪，磁力仪的精度为±1nT，分辨率为0.1nT。由于本区正常场在57400-60400nT之间，且磁场平稳，变化不大，故设置调谐为57400-60400nT；生产时选择探头离地面约2.4米。
三、典型实例
本文选择工作区内具有代表性的12线作为实例。
1）区内地质背景
工作区位于西准噶尔褶皱带西北缘萨吾尔复向斜北翼，萨吾尔晚古生代岛弧东段，成矿区带属哈萨克斯坦扎尔玛～萨吾尔金铜成矿带。
区内出露地层有泥盆系中泥盆统萨吾尔山组（D2s）、上泥盆统塔尔巴哈台组（D3t）地层；石炭系下石炭统黑山头组（C1h）地层；二叠系下统哈尔加乌组（P1h）、卡拉岗组（P1k）地层，如图1。
图1 工作区地质图
2）矿产特征
区域内目前发现的矿产主要有金、铜、石灰岩和煤等矿种，有阔尔真阔腊金矿、布尔克斯岱金矿、科克托别地区金矿和科克阔腊金矿化点。金矿类型主要是与火山岩有关的浅成低温热液型和构造蚀变岩型。
3）岩矿石物性特征
矿区内岩矿石电、磁性参数如表1
表1 岩矿石电性参数、磁参数统计表
岩石名称 标本块数 η平均值
（%） ρ平均值
（Ω·m） K
（4π×10-6 SI）
褐铁矿化安山岩 20 1.64 879 0.15
辉长岩 20 2.64 1426 68.2
矿区岩性主要为辉长岩体和安山岩体，如表1所示，位于矿区南东边的辉长岩电阻率相对较高（840～3100Ω·m），所对应的磁化率值较高；而褐铁矿化安山岩电阻率相对较低，约为800Ω·m，所对应的磁化率值较低。金矿体主要受构造控制，赋存于下石炭统黑山头组碳质粉砂岩与侵入辉长岩体接触带部位，由于岩石较破碎，所以电阻率较低，约为150-300Ω·m。不过在所有的物探测量中，测量结果体现的是一种体积效应，当目标体的规模与其周围地质体比较要小得多的情况下，就算二者物性差异十分显著，也不会有明显的局部异常反映。所以测定的物性参数只作为本次工作的参考。
4）异常分布特征
由图2可以看出，在260—500号点标高140-250m对应有一视电阻率为400-700Ω·m的中阻异常，向下延伸不大。在520—720号点标高60-400m对应有一个产状近直立的相对低阻异常，该异常视电阻率在150-300Ω·m之间，向下延伸较小，本次TEM测深基本已探测到它的底板。740号点为一个明显的断裂带分界点，这与地质图上所反映出的已知断裂相吻合，720—1100号点所对应的低阻异常是由于断裂两侧岩石破碎含水导致的。
图2 新疆某金矿12线地物综合剖面图
5）异常解释推断
区内矿化蚀变类型较多，基本呈带状、透镜状、椭圆状分布且多与构造走向一致，均分布于安山岩中，主要蚀变有硅化、钠化、青盘岩化、绢云母化、毒砂、黄铁矿化及碳酸岩化。各蚀变类型具分带特点，它们与断裂构造、浅成侵入岩体和矿化关系密切。结合磁法剖面图与地质图可以看出，在260-500号点的中阻异常可能是安山岩体引起的；520-720号点位于磁法0值点右侧，对应的低阻异常体经钻探验证，在67.7m、144.1m分别见到了两层品位较好呈透镜状的盲金矿体，矿体处于构造破碎接触带中，金平均品位约为2.15×10-6，经钻孔对矿体的追索控制，大致推测出了矿体的走向以及厚度。结合地质可以推断该低阻异常体为构造破碎接触带引起的，为成矿有利地段，有较好的找矿潜力，可以作为下一步工作的重点找矿靶区。
瞬变电磁法与高精度磁法结合的综合物探方法找矿，能有效地解决单一地球物理勘探方法在解释方面存在的多解性，并且有助于完成目标体勘探的互补，尤其是当矿体与断裂构造、岩体等有关时，结合磁法的0值点与TEM的低阻异常带就可以很好地圈出含矿有利部位，能有效的为钻探验证提供物探依据。在如今的有色金属矿找矿工作中，物探扮演着重要的角色。
四、结语
1）通过对钻孔的套合可以看出高精度磁法与瞬变电磁法的结合在该矿区找矿的有效性。
2）通过本次物探工作，在该区发现了成矿有利地段，并且圈出了品位较好的金矿体。
3）通过本次物探工作，并且经过总结，推测出含矿有利部位的视电阻率在150-300Ω·m之间，并且所对应的磁异常正负异常梯度带左右，为后续钻孔验证提供了物探依据。
4）不同的物探方法相结合，能更有效的圈出找矿有利部位，消除干扰，所以今后的找矿可以结合激电、TEM、重力、地震等综合物探方法的找矿新思路，通过这些方法的结合，来提高地球物理勘探解释的可靠性。
参考文献：
[1] 李貅.瞬变电磁测深的理论与应用[M].陕西科学技术出版社.2002.
[2] 蒋邦远.瞬变电磁法勘探[M].北京：地质出版社，1998.
[3] 刘天佑.磁法勘探[M].地质出版社，2003.
[4] 范维强，李君源.物探与钻探方法相结合在工程地质勘查中的应用[J].西部探矿工程，2005.