深井地井TEM 系統在新疆哈密地區的應用

李建 傅聲中 王磊 崔新龍

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 序言

眾所周知，TEM方法的優勢在于其具有較高的空間分辨率。利用這一優勢，在圍巖和礦體電導性差異較為明顯的地區有著較好的深部隱伏礦找礦應用前景。井中瞬變電磁法所依據的是地面方法相同的TEM技術，其優勢在于可以將TEM井中探頭深入到鉆孔中，布設位置更加接近導電體（礦體）附近，盡量減小低阻蓋層等的影響，可最大限度地發現深部礦體。

井中瞬變電磁法被國內地球物理學家看做是21世紀尋找深部盲礦、危機礦山找礦的重點方法，正是因為這一關鍵的探測方法，因鉆孔位置偏差及其他原因而錯失的信息，才能得以被最終探測出來。可以說井中瞬變電磁法大大提高了每一個鉆孔的價值，從而降低了鉆孔的單位成本。在過去的20年里，通過井中瞬變電磁法已在全世界范圍內探測出無數個具有價值的塊狀硫化礦體。

2 項目概況

《深井地－井TEM系統實用化與推廣應用》正是為了彌補國內在該領域的自主空白而成立，按照課題任務書要求，新疆地礦局第六地質大隊結合本單位找礦任務，在紅柳井銅鎳礦、黃山東銅鎳礦外圍找礦、白山銅鎳礦中設計鉆探工作達到設計孔深時對所有鉆孔進行地-井TEM測井工作，累計完成測井工作量2878m，并及時反饋在實際應用中發現的問題，為系統的改進和完善提供依據，最終達到深井地－井TEM系統的實用化和推廣應用的雙重目的。

3 應用成果

3.1 白石泉銅鎳礦

選取見礦較好的鉆孔開展地-井TEM工作，該孔深420m，在輝長蘇長巖中見有三層硫化鎳礦體，其中339～341m處為低品位礦體，358～365m和372～394m處為硫化鎳工業礦體，Ni品位最高達0.7%。

2016年7月26～27日第六地質大隊技術人員與廊坊物探所一行12人在白石泉銅鎳礦做兩套設備的對比試驗：加拿大PEM脈沖瞬變電磁儀和物化探所的IGTEM瞬變電磁系統。

廊坊所PEM電磁儀成果：從Z分量曲線圖上可以明顯看出在鉆孔底部有三個局部異常：

⑴340m深度附近有負異常，該處見有2m厚的低品位硫化鎳礦體，但根據曲線形態推測該異常可能為井旁異常；⑵360m深度附近早期道顯示為局部正異常，晚期道信號為強負異常，該處對應為7m厚的硫化鎳工業礦體，根據曲線形態推測該異常為礦致異常，但鉆孔未穿過礦體中心；⑶390m附近在早期道和中期道均對應為正異常，異常對應為22m厚的硫化鎳工業礦體，這是鉆孔穿過礦體中心的反映。

圖1 白石泉銅鎳礦地-井TEM成果（PEM脈沖瞬變電磁儀）

IGGETEM-40B成果（16年7月26日）：測得Z分量曲線與PEM電磁儀成果基本一致，但由于當日工作時間所限，測點間距較稀曲線呈折線，三個異常中的礦致異常“②”、“③”反映清晰，而“①”號異常未見，說明點距太稀不利于后期異常解釋。

IGGETEM-40B成果（16年8月2日）：測得Z分量曲線圓滑，三個局部異常均有明顯顯示，相比7月26日曲線，在390m近深度附近的③號異常形態更完整，曲線在406m近深度異常有下降趨勢，可以終孔，而根據7月26日異常曲線則不能得到該結論，因此可利用地井TEM成果來判斷鉆孔是否有加深的必要。

IGGETEM-40B成果(2017年6月20日):本次測量疊加次數選取為256，明顯看出曲線更為圓滑，可見疊加次數對數據質量影響較大，在條件允許情況下應盡量增大疊加次數。

另外，為判斷礦體延伸情況，該孔還做了北、南、東、西4個線框的測量（圖5）。

圖2 白石泉銅鎳礦地-井TEM成果（IGGETEM-40B瞬變電磁儀7月26日）

圖3 白石泉銅鎳礦地-井TEM成果（IGGETEM-40B瞬電磁儀8月2日）

圖4 白石泉銅鎳礦地-井TEM成果（IGGETEM-40B瞬變電磁儀17年6月20日）

圖5 TEM五線框工作示意圖

從西、東兩線框成果曲線來看，西線框曲線的①號、③號兩個異常的幅值相對較小，說明礦體向西延伸長度較小。

從南、北兩線框的Z分量曲線來看，北線框的①號異常在早期道還有微弱反映，而南線框幾乎看不到異常，說明引起①號異常的地質體在鉆孔東北側的可能性較大；②、③兩異常在這兩個線框的Z分量上都有反映，這說明鉆孔從相對礦體中心附近穿過。

圖6 地井TEM五線框z分量成果曲線圖

3.2 黃山東銅鎳礦

該孔布設的目的為驗證重磁電綜合異常，ZK5-1孔中驗證的超基性巖相與擬合模型吻合較好，對應為斜長石輝石橄欖巖、輝石角閃橄欖巖，其中鎳黃鐵礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化較普遍，并在巖相中部見有兩層銅鎳礦體，礦體厚度分別為4m和5m。

圖7 黃山東銅鎳礦ZK5-1成果曲線圖

圖8 C5異常地-井TEM成果曲線圖

從測井曲線直接來看并不能有效識別異常，X、Z分量僅在126m附近有微弱反映，將數據進行異常提取(微分處理)后，異常部位與該孔第一層礦體吻和較好，而另一處經過反演計算該層位的低阻體埋深和方位見圖9所示：

圖9 ZKC5-1地井TEM推斷成果

4 結論

通過幾次野外測井工作及對取得的試驗成果的綜合研究，基本掌握了地-井TEM三分量測量系統的野外工作方法及各方法參數的設置，成果顯示該方法有效反映硫化鎳工業礦體引起的礦致異常，并且對井旁異常反映良好，達到了儀器使用的目的，有一定的找礦指示意義，具有推廣的意義。