大地电磁测深法在深部矿产资源调查中的应用

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1、第３５卷第１期物探与化探Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１２０１１年２月ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＦｅｂ．，２０１１大地电磁测深法在深部矿产资源调查中的应用徐新学（天津华北地质勘查局华勘矿业公司，天津３００１７０）摘要：在临汾磁铁矿资源调查中，应用大地电磁测深法，结合已知钻孔标定、控矿环境分析以及反演断面电性等值线特征和目标层位的错动，圈定了１４００ｍ深度磁铁矿体的顶、底板界面和控矿断裂构造的位置。验证结果表明推断的顶、底板深度与实际深度误差分别为３．８％和０．５％，是频域电磁法在深部矿产资源勘查中应用于直接找矿比较成功的实例。表明探测深度大、对高导层（

2、体）反映敏感的大地电磁测深法在深部及隐伏矿勘查中也是行之有效的。关键词：深部找矿；大地电磁测深法；磁铁矿；资料反演中图分类号：Ｐ６３１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－８９１８（２０１１）０１－００１７－０３深部矿查资源调查是相对于地表出露和浅部找矿提供信息。横向观测精度与点距有关，多为最小矿而言，我国过去固体矿产（特别是金属矿）的勘查探测目标体的二分之一；纵向分辨率与电阻率及电深度一般小于６００ｍ，多为３００～５００ｍ，而目前的采性结构有关，一般最高垂直分辨率为勘探深度的矿深度至少可达１０００ｍ，因而存在二次深部找矿空５％。在矿产资源勘查中多采用高密度的阵列电磁间。２００８年１月，

3、国土资源部针对主要成矿区带，法，一则可有效降低频率域电磁法中普遍存在的静提出了对地表矿体未出露的覆盖区以及现有矿区深态效应，二则可提高生产效率和横向分辨率，有利于部及边缘隐伏矿床开展５００～２０００ｍ深部资源潜圈定构造和岩（矿）体边界。力评价的战略目标，把重要固体矿产工业矿体勘查频域电磁法按场源可分为人工源和天然源，按深度推进到１５００ｍ。在从地质角度加强成矿规律观测频率范围可分为高频大地电磁测深（１００ｋＨｚ～和预测的研究过程中，探索一系列有利于深部找矿１Ｈｚ）、宽频带大地电磁测深（３２０～０．０１Ｈｚ）和超宽的地球物理新技术和新方法，如可控源、高频大地电－５频带大地电磁（４００～

4、１０Ｈｚ）。在资料处理上，通磁、大地电磁、瞬变电磁等对于实现深部找矿有重要过对观测到的时间序列数据进行傅氏变换的方法来意义。在低阻覆盖层较厚以及目标层超过１０００ｍ获取电磁场的功率谱数据，继而对预处理后的数据的特定地区，频域电磁法以其理论原理和工作方法进行定性认识和二维综合信息反演建模。该领域二在地球物理方法中显示了较明显的优势。维反演方法成熟，种类较多，代表性的有连续介质反［２，３］１方法技术演、快速松弛反演、共轭梯度反演等。通过反演过程中多参数的最佳拟合，建立合理的地球物理模频率域电磁法是通过在地面观测随时间变化的型，在此基础上，依据地下介质电阻率分布规律，结电磁场分量来探测地下

5、电性结构的，其场源是太阳合定性、定量成果分析和地质认识，实现对控矿构［１］活动产生的电磁波或人工发射的电磁场。探测造、环境及容矿空间定量的综合解释。深度遵循趋肤效应公式ｐ＝５０３槡ρａ／ｆ（ｐ为趋肤深２应用实例度，ρａ为趋肤深度范围内的视电阻率值，ｆ为电磁波频率），从中可以看出，随着供电频率从高到低，勘２．１基本概况探深度从浅到深，因而依据记录的频率范围，勘探深研究区隶属山西临汾盆地，据钻孔揭示的情况，度可从地表至几公里，乃至上百公里。该区存在的地层自上而下主要为第四系、二叠系、薄频率域电磁法特点是对高导层（体）反应敏感，层的石炭系、巨厚的奥陶系等，其他地层大多缺失。利于直接寻找高导

6、矿体和控矿断裂构造，为深部找第四系岩性主要为黄土（１０～５０Ω·ｍ），见细砂黏收稿日期：２０１０－０２－１０·１８·物探与化探３５卷土层，厚度变化较大，一般为１００～２１０ｍ；二叠系在２．２基本概况区内广泛分布，电阻率约１００Ω·ｍ为第四系所覆考虑到研究区表层低阻、覆盖层厚、矿体埋深大盖，主要成分为砂岩、页岩、泥岩及其互层，分布厚度且干扰背景小，采用了Ｖ８系列仪器进行天然源阵约在５００～７００ｍ不等；钻孔揭示石炭系厚度约４０列大地电磁测深法进行张量资料采集的方法，观测～１００ｍ，主要成分为炭质及砂质页岩；奥陶系主要频率３２０～０．０１Ｈｚ。围绕已知矿体布设交叉的２条２－１成分为石灰岩

7、、泥质灰岩，在中奥陶系Ｏ２段可测线（图１，Ｌ０２线１０号点和Ｌ０１线６号点重合）。见，矽卡岩、黄铁矿、磁铁矿颗粒或矿脉，由于该套地在对资料预处理的基础上采用了二维连续介质反演层上部含泥质和低阻特性的矿物颗粒，故显示相对方法进行建模处理，拟合误差０．１５％，标明模型可低阻（２０～３０Ω·ｍ），推测其厚度约为１～２ｋｍ。靠。据已知资料分析，在Ｌ０２线的南端１号点［４］从区域资料分析，石灰岩、大理岩电阻率最高，石（ＺＫ５０１）深部９００ｍ发现呈低阻特性的磁铁矿体