等值反磁通瞬变电磁法在多金属矿探测中的应用

肖 刚，连违章，马得祥

（甘肃有色地质调查院，甘肃 兰州 730000）

常规金属矿勘探，主要选择激发极化法。北山地区为极旱荒漠地带，水源匮乏，电极接地条件差，不利于电测深法，并且受供电功率影响，很难达到相应的深度。因此就需要多方法配合来解决相应的地质问题，本文介绍两种物探方法综合应用，具体就是激发极化法配合地质探槽做平面范围圈定，瞬变电磁法配合钻探做深部研究。

1 工作区地质特征

工作区位于马鬃山镇以北，地层主要为下石炭统白山组中岩段（C1bs2）。白山组地层被晚石炭世浅肉红色二长花岗岩（C2ηγ），早石炭世灰白色花岗闪长岩（C1γδ）夹持，呈北西-南东向狭长带状展布。岩石以浅变质的石英岩、角岩为主，局部见有大理岩的薄夹层，铅锌矿（化）体主要产于石英岩中如图1 所示。

图1 工作区地质草图

区内石英岩呈灰白色、黄褐色，细粒变晶结构，块状构造；南东向带状、零散断续状分布于工作区中部，两侧多被早石炭世灰白色花岗闪长岩（C1γδ）侵入、吞噬，局部被晚石炭世浅肉红色二长花岗岩（C2ηγ）侵入、吞噬，石英岩与两者在局部地带呈断层接触。地层整体倾向210°左右，倾角62°～70°，局部夹黄褐色大理岩，并有花岗岩脉和石英脉、辉绿岩脉穿插。石英脉发育地段局部石英岩呈草绿色、蔷薇色，为绿帘石化、岩石含锰所致。另外，石英脉发育地段褐铁矿化较发育。

2 岩矿石特征

为了准确区分工作区岩矿石电性特征，工作区采集了176 件标本，采用泥团法进行测量，可见矽卡岩型矿石标本幅频率最高；石英岩、变粒岩、花岗闪长岩差异不大；石英脉最低。由表1 可见，工作区岩矿石电性差异明显，可以区分矿体与围岩，因此具备电法勘探条件。

表1 工作区岩矿石电性特征统计表

3 测线布置

本文所用数据为实测，在工作区布置8 条测线，长度为400m，线距为100m，激电剖面点距为20m，瞬变电磁测深点距不等（≤20m），剖面方位23°。激电剖面采用中梯装置，AB=800m，MN=40m。瞬变电磁采用等值反磁通瞬变装置，勘探频率为2.5Hz，叠加次数为400 次，重复次数为2 次，反演方法选择瞬态弛豫反演方法。这种多条剖面数据采集的优势在于后期可以对数据进行平面分析和立体建模，更直观更有效的解决矿脉空间位置分布情况]1-3]。

3.1 激电中梯剖面数据处理

本次工作对激电中梯测量数据进行处理分析，并解译为平面剖面图，综合地质信息，矿脉在平剖图上幅频率Fs 高值呈带状，电阻率ρ 呈高低变化界面处，矢量图和3D 网格图均呈带状分布，吻合很好如图2 所示。可以看出激电平面定位效果非常好。

图2 激电中梯扫面综合分析推断图

瞬变电磁感应视电阻率在1000Ω·m 以下为含矿（化）体；1000～2000Ω·m 为石英岩；2000～3500Ω·m为花岗闪长岩体。为下一步瞬变电磁探测圈定了重点区域。

3.2 等值反磁通瞬变电磁测深

在分析了激电中梯扫面成果的基础上，对已经圈定了范围及走向的浅部矿（化）体进行瞬变电磁测深，用于推断已知矿体深部延伸及盲区矿体等信息[4，5]。

由图3 可得，本次工作瞬变电测深电阻率大致划分如下：

图3 L3 线激电中梯和瞬变电磁测深综合解释推断图

紫色线条推断为矿体延伸方向，绿色线条为岩体界线。总体L3 线矿体向南倾斜，延伸较好，激电异常明显表现出低阻高极化特征，瞬变异常主要由矿体和浅部矿化引起，反应较好，可以甄别围岩和矿体界线，深部延伸等信息。

从表2 统计出L3 线按段进行解释[6-8]，综合两种方法效果明显，达到勘探目的。

表2 L3 线异常分段综合解释推断表

4 结论

本次综合勘探在北山地区探测中，查清楚了多层矿体倾向、延伸等信息，取得良好的应用效果。等值反磁通瞬变电磁法在实际施工中，方便快捷，解决了传统物探装备繁琐，施工难度大等难题。

通过本次案例得出在资料解释中，考虑物探成果的多解性，综合多种物探方法，地质，钻孔资料解释有利于得到更为准确的勘探结果。