音頻大地電磁測深與物探測井在郴州某金屬礦勘查中的應(yīng)用

高炳魁

音頻大地電磁測深與物探測井在郴州某金屬礦勘查中的應(yīng)用

高炳魁

(湖南省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖南 長沙 410000)

在金屬礦勘查中，物探方法被廣泛的應(yīng)用，但是單一的物探方法很難避免它的局限性和多解性，故在實際勘查中，多種不同的物探勘查方法被同時應(yīng)用，從而極大地提高了勘查的準(zhǔn)確性和可靠性。以某銅多金屬礦的勘查為例，通過音頻大地電磁法、物探測井等物探成果解譯，發(fā)現(xiàn)多個磁異常和低阻異常，并綜合推測為礦致異常，在實際礦產(chǎn)勘查中取得良好應(yīng)用效果。

金屬礦勘查;音頻大地電磁測深;物探測井

在礦產(chǎn)勘查中，物探勘查技術(shù)扮演著一個重要的角色，在以往的礦產(chǎn)勘查活動中有過很多的成功經(jīng)驗，在當(dāng)今找礦面向深部礦、隱伏礦的歷史條件下，如何應(yīng)用物探技術(shù)解決在復(fù)雜地質(zhì)條件下尋找隱伏礦體，提高找礦效率和可靠性是每一個物探工作者面臨的難題。本文以王家坊銅多金屬礦為例，介紹了多種物探方法在該礦勘查中的應(yīng)用。

1 音頻大地電磁測深資料解譯

從圖1整體來看，剖面電性從左到右呈現(xiàn)高?低?高?低?高的變化趨勢，這與該區(qū)的地質(zhì)資料基本吻合，500～960號點電阻率相對較高，推測為P2l二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M地層的反應(yīng)，960～1900號點電阻率相對較低，推測為P1q二疊系下統(tǒng)棲霞組地層的反應(yīng)，1900～2600號點電阻率較高，推測為P1l1二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M下段地層的反應(yīng)，2600～3700號點電阻率略高，推測為P1q二疊系下統(tǒng)棲霞組地層的反應(yīng)，3700～4500號點電阻率較高，推測為P2l1二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M下段地層的反應(yīng)。

圖1 王家坊礦區(qū)150線音頻大地電磁測深反演剖面

在1300～1540號點?500 m標(biāo)高處，存在一個閉合的低阻異常，推測為礦致異常。

2 物探測井成果解譯

測井位置（ZK03）在音頻大地電磁測深150線1300 m的位置，對音頻大地電磁測深的成果進(jìn)行驗證。為了便于資料的分析解釋，規(guī)定鉆孔在地表的位置為0 m，鉆孔向下延展的方向為正，即，該鉆孔從0 m一直向下延伸到1708.09 m，受探頭長度及電法測井測線外延的影響，將解釋深度統(tǒng)一為1700 m。

（綠色X方向，紅色Y方向，藍(lán)色Z方向）

（1）鉆孔ZK03井中三分量磁測成果。從圖2可以看出，X，Y磁測曲線形態(tài)相似，變化范圍較大，但是磁測Z分量變化不大，僅在X，Y分量變化劇烈的地方有比較弱的異常，這與其放置方向有關(guān)，X，Y分量在鉆孔內(nèi)反映的基本上是巖性及層位的變化，Z分量與鉆孔垂直，反映的是垂向的磁場變化情況。

從X，Y分量的曲線形態(tài)可以看出，在0～800 m范圍內(nèi)變化不明顯，推測該段巖層較均勻，在850～900 m范圍內(nèi)存在一個向下凹陷的異常，推測該段為弱磁性巖層，在950～1030 m范圍內(nèi)存在一個向上凸起的異常，推測為強磁性巖層引起的反應(yīng)，推測該層位內(nèi)鐵磁性礦物含量較高，1300～1700 m范圍內(nèi)磁場值出現(xiàn)多處下凹現(xiàn)象，推測是巖石互層的反應(yīng)，不排除有磁性體巖層的影響。

（2）鉆孔ZK03井中天然放射性測井成果。從圖3可以看出，鉆孔內(nèi)絕大多數(shù)區(qū)域位于正常的背景場內(nèi)，其放射強度大約在15～40 Bq之間；在740～810 m之間存在多個高放射性異常，其強度大約在100～200 Bq之間；在880 m處存在一個強度較低的放射性異常，約為80 Bq；在1030 m處存在一個高峰值異常，范圍較小，放射強度大約在100 Bq左右；在1200～1230 m處存在一個較為低緩的異常，范圍較寬且連續(xù)，異常幅度較低，約70 Bq，說明異常體離鉆孔較遠(yuǎn)，但異常體有一定的規(guī)模；在1250～1500 m之間存在多個峰值異常，異常幅度約為100 Bq，其中1420 m處存在異常的極大值，異常幅值約為300 Bq。

（3）鉆孔ZK03井中自然電位成果。從圖4可以看出，在鉆孔淺部，因為受空氣中氧氣的作用，氧化還原反應(yīng)較強，引起的自然電位較大，隨著深度的增加，氧化還原電位趨于正常，可以真實體現(xiàn)深部礦體引起的電位異常。

圖3 井中天然放射性曲線

圖4 井中自然電位曲線

在750～1700 m之間，1200 m附近出現(xiàn)了自然電位的極大值，推測與該位置氧化還原反應(yīng)較強烈有關(guān)。

（4）鉆孔ZK03井中電阻率成果。電阻率曲線在地表附近呈現(xiàn)較小的變化，在800 m附近電阻率呈現(xiàn)一個明顯的拐點，推測在該位置存在巖性變化。在980 m的位置同樣存在一個電阻率拐點，同樣認(rèn)為是巖性的變化引起了電阻率值的變化（見圖5）。

圖5 井中電阻率曲線

（5）鉆孔ZK03井中極化率成果。從圖6可以看出，在700 m處存在一個異常的極大值，該異常由兩個尖峰狀的正異常組成，幅度較高，異常較連續(xù)，極化率值約為15；在860 m處存在一個尖峰正異常，極化率值約為10；在920～1050 m處存在多個幅值較低的正異常組成的弱寬異常，極化率值約為9；在1150～1220 m處存在一個幅值較高且范圍較寬的正異常，極化率值約為12；在1320～1380 m處存在一個正異常的極大值，極化率異常值達(dá)到30以上。

圖6 井中極化率曲線

3 綜合成果解譯

綜合上述物化探資料，從平面位置來看：P1q二疊系下統(tǒng)棲霞組地層的電阻率較低， P1l1二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M下段地層電阻率較高，化探異常多存在于P1q地層中，且在120～150線1500號點附近多個元素異常都形成最大值；

從音頻大地電磁反演剖面可以看出：在150線及160線1200～1500號點，標(biāo)高約為?400～?700 m的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的低阻異常同化探發(fā)現(xiàn)的異常在相同的位置。

從綜合測井的成果來看：在700～100 m范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的磁異常，天然放射性異常，電阻率異常及極化率異常均與AMT發(fā)現(xiàn)的低阻異常相對應(yīng)，推測為礦致異常，記為“推測1#異常”。

本文中音頻大地電磁測深的成果能夠較好地反映賦礦地質(zhì)體在地下空間的展布形態(tài)，物探測井的成果是對音頻大地電磁測深成果的有效驗證，提高了解譯的可靠性和準(zhǔn)確性。在實際的礦產(chǎn)勘查中，通過對地質(zhì)背景和成礦類型的研究，合理地選取多種物探方法，可以起到取長補短，相互驗證的作用，從而確定成礦的有利位置，提高找礦的命中率，降低找礦的風(fēng)險。

[1] 曹令敏.地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用及展望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2011,26(2):701-708.

[2] 左煥成,鄭 偉,吳小勇.綜合物探在西藏尼木地區(qū)斑巖銅礦找礦中的應(yīng)用[J].地質(zhì)找礦論叢,2012,27(2):245-251.

[3] 陳樂壽,劉 任,王天生,等.大地電磁測深資料處理與解釋[M].北京:石油工業(yè)出版社,1989.

[4] 張麗霞.井中磁測技術(shù)發(fā)展評述[J].工程地球物理學(xué)報,2007(8).

[5] 王 信,張 輝,張維山,戴洪建.物探綜合方法在臨江市迎門岔找礦中的應(yīng)用[J].吉林地質(zhì),2007(3).

(2019-04-17)

高炳魁(1982—),男,甘肅白銀人,工程師,主要從事礦產(chǎn)物探勘察和工程物探勘察，Email: 981040894@ qq.com。