深井地井TEM 系统在新疆哈密地区的应用

李建 傅声中 王磊 崔新龙

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 序言

众所周知，TEM方法的优势在于其具有较高的空间分辨率。利用这一优势，在围岩和矿体电导性差异较为明显的地区有着较好的深部隐伏矿找矿应用前景。井中瞬变电磁法所依据的是地面方法相同的TEM技术，其优势在于可以将TEM井中探头深入到钻孔中，布设位置更加接近导电体（矿体）附近，尽量减小低阻盖层等的影响，可最大限度地发现深部矿体。

井中瞬变电磁法被国内地球物理学家看做是21世纪寻找深部盲矿、危机矿山找矿的重点方法，正是因为这一关键的探测方法，因钻孔位置偏差及其他原因而错失的信息，才能得以被最终探测出来。可以说井中瞬变电磁法大大提高了每一个钻孔的价值，从而降低了钻孔的单位成本。在过去的20年里，通过井中瞬变电磁法已在全世界范围内探测出无数个具有价值的块状硫化矿体。

2 项目概况

《深井地－井TEM系统实用化与推广应用》正是为了弥补国内在该领域的自主空白而成立，按照课题任务书要求，新疆地矿局第六地质大队结合本单位找矿任务，在红柳井铜镍矿、黄山东铜镍矿外围找矿、白山铜镍矿中设计钻探工作达到设计孔深时对所有钻孔进行地-井TEM测井工作，累计完成测井工作量2878m，并及时反馈在实际应用中发现的问题，为系统的改进和完善提供依据，最终达到深井地－井TEM系统的实用化和推广应用的双重目的。

3 应用成果

3.1 白石泉铜镍矿

选取见矿较好的钻孔开展地-井TEM工作，该孔深420m，在辉长苏长岩中见有三层硫化镍矿体，其中339～341m处为低品位矿体，358～365m和372～394m处为硫化镍工业矿体，Ni品位最高达0.7%。

2016年7月26～27日第六地质大队技术人员与廊坊物探所一行12人在白石泉铜镍矿做两套设备的对比试验：加拿大PEM脉冲瞬变电磁仪和物化探所的IGTEM瞬变电磁系统。

廊坊所PEM电磁仪成果：从Z分量曲线图上可以明显看出在钻孔底部有三个局部异常：

⑴340m深度附近有负异常，该处见有2m厚的低品位硫化镍矿体，但根据曲线形态推测该异常可能为井旁异常；⑵360m深度附近早期道显示为局部正异常，晚期道信号为强负异常，该处对应为7m厚的硫化镍工业矿体，根据曲线形态推测该异常为矿致异常，但钻孔未穿过矿体中心；⑶390m附近在早期道和中期道均对应为正异常，异常对应为22m厚的硫化镍工业矿体，这是钻孔穿过矿体中心的反映。

图1 白石泉铜镍矿地-井TEM成果（PEM脉冲瞬变电磁仪）

IGGETEM-40B成果（16年7月26日）：测得Z分量曲线与PEM电磁仪成果基本一致，但由于当日工作时间所限，测点间距较稀曲线呈折线，三个异常中的矿致异常“②”、“③”反映清晰，而“①”号异常未见，说明点距太稀不利于后期异常解释。

IGGETEM-40B成果（16年8月2日）：测得Z分量曲线圆滑，三个局部异常均有明显显示，相比7月26日曲线，在390m近深度附近的③号异常形态更完整，曲线在406m近深度异常有下降趋势，可以终孔，而根据7月26日异常曲线则不能得到该结论，因此可利用地井TEM成果来判断钻孔是否有加深的必要。

IGGETEM-40B成果(2017年6月20日):本次测量叠加次数选取为256，明显看出曲线更为圆滑，可见叠加次数对数据质量影响较大，在条件允许情况下应尽量增大叠加次数。

另外，为判断矿体延伸情况，该孔还做了北、南、东、西4个线框的测量（图5）。

图2 白石泉铜镍矿地-井TEM成果（IGGETEM-40B瞬变电磁仪7月26日）

图3 白石泉铜镍矿地-井TEM成果（IGGETEM-40B瞬电磁仪8月2日）

图4 白石泉铜镍矿地-井TEM成果（IGGETEM-40B瞬变电磁仪17年6月20日）

图5 TEM五线框工作示意图

从西、东两线框成果曲线来看，西线框曲线的①号、③号两个异常的幅值相对较小，说明矿体向西延伸长度较小。

从南、北两线框的Z分量曲线来看，北线框的①号异常在早期道还有微弱反映，而南线框几乎看不到异常，说明引起①号异常的地质体在钻孔东北侧的可能性较大；②、③两异常在这两个线框的Z分量上都有反映，这说明钻孔从相对矿体中心附近穿过。

图6 地井TEM五线框z分量成果曲线图

3.2 黄山东铜镍矿

该孔布设的目的为验证重磁电综合异常，ZK5-1孔中验证的超基性岩相与拟合模型吻合较好，对应为斜长石辉石橄榄岩、辉石角闪橄榄岩，其中镍黄铁矿化、黄铜矿化、黄铁矿化较普遍，并在岩相中部见有两层铜镍矿体，矿体厚度分别为4m和5m。

图7 黄山东铜镍矿ZK5-1成果曲线图

图8 C5异常地-井TEM成果曲线图

从测井曲线直接来看并不能有效识别异常，X、Z分量仅在126m附近有微弱反映，将数据进行异常提取(微分处理)后，异常部位与该孔第一层矿体吻和较好，而另一处经过反演计算该层位的低阻体埋深和方位见图9所示：

图9 ZKC5-1地井TEM推断成果

4 结论

通过几次野外测井工作及对取得的试验成果的综合研究，基本掌握了地-井TEM三分量测量系统的野外工作方法及各方法参数的设置，成果显示该方法有效反映硫化镍工业矿体引起的矿致异常，并且对井旁异常反映良好，达到了仪器使用的目的，有一定的找矿指示意义，具有推广的意义。