浅谈瞬变电磁法在砂金矿地区的应用

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[摘要]应用瞬变电磁的方法，查明本地区基底，得知本地区第四系覆盖厚度，估算出该地区的砂体量，根据砂体的含金品位计算该地区的含金量，为地质工作及后续矿体的开采工作打下基础。

[关键词]瞬变电磁法 砂体量 估算含金量

[中图分类号] P631.3+25 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-59-1

1目的

为查明内蒙古XXX地区的冰碛物及第四系覆盖层厚度。在本地区开展瞬变电磁法（简称TEM）工作，其目的是： 初步查明该该区内第四系覆盖层的埋深，通过埋深估算，预测该区砂体含金量。

2瞬变电磁法工作原理

从瞬变电磁的“烟圈效应”的观点上讲，由于早期瞬变电磁场是近地表的感应电流产生的，反映浅部底层特性分布；晚期瞬变电磁场主要是由深部的感应电流产生的，反映深部底地层电性分布。因此，观测和分析大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电性的深度变化，从而反映出测区埋深情况，瞬变电磁法与其它电法方法相比，具有体积效应小、异常响应形态简单、分层能力强、有较强穿透高阻覆盖层的能力，剖面测量和测深工作同时完成，提供了较多有用的地质信息，该方法对低阻反映灵敏，体积效应较小，易于突出低弱的电阻率异常。

3参数设置及资料收集

（1）首先对测区进行踏勘，在此基础上进行不同边长测深试验工作。分别用25×25（米），50×50 （米），100×100（米）三种不同边长的重叠回线做试验工作，根据实验结果及效果，在本测区选择重叠回线进行瞬变电磁法的观测，具体参数如下：回线边长：50米。发射匝数：1匝。接受匝数：1匝。测点距：50米。测线距：200米。

（2）通过对本测区布设一定数量剖面，进行瞬变电磁测量，对视电阻率数据进行处理。

4曲线综合解释

4.1地球物理特征

根据视电阻率在纵向上的变化趋势，可以看出视电阻率由地表至深部逐渐增高，从上到下在宏观上大致可分为二个主要电性层及上层和中下二个电性层，上层一般为第四系（Q）电性层，中下层为白云鄂博群地层和花岗岩体电性层，其各电性层视电阻率值（ρs）见下表1，从表1看出各电性层视电阻率值（ρs）在纵向上变化较大，在横向上连续性相对较好。另在各剖面中下部的电性层中局部形成明显的高阻区。

4.2测区测线解释

测区内地质情况较复杂，结合区内地质资料和地形资料，经过对瞬变测深资料的仔细研究分析后，测深曲线的具体解释如图（图为部分测深曲线及地质解译图）

曲线较平滑，相对较密地段，在0至2500米左右视深度约为15米至20米。在2500米至4550米左右基岩出露较广泛，曲线变化相对复杂，曲线较陡，且相对稀疏，视深度约为10米至15米，可能是因基岩较浅，视电阻率较大，信号瞬间即逝所致。

从观测曲线和实地踏勘的结果来看，东北区出现了一些异常情况，从观测曲线上看高阻体地层埋藏很深，但实地踏勘时发现有些地方还有基岩出露，造成这种现象的原因可能是地下有高导磁，或高导电的岩层，如果地下水的矿化度很高也可能造成这种现象。测区瞬变电磁测深工作，主要是查明该区内的基岩埋深情况，为后续的工作提供一些基本参数。

4.3第四系覆盖层与基底界面的划分

根据收集大量的岩石电性资料。第四系覆盖层与基底界面的划分是以测区地质资料为基础，利用第四系覆盖层与基底存在明显的视电阻率梯度界面为划分依据，对第四系覆盖层埋深进行推断。

4.4钻孔验证

本次工作通过ZK1645、ZK1877两个钻孔验证， 18号勘探线施工孔为ZK1877，孔深16.65m，我们解释为14.1m；16号勘探线施工孔为ZK1645，孔深18.5m，我们解释为15.2m。说明我们解释和钻孔验证基本吻合。

4.5第四系地层层厚确定

全区大部分地区为第四系覆盖，部分地区有基岩露头，其中西南部出露花岗岩体，北部和东南部为石英岩地层出露。中部主要为第四系覆盖层，由测区周缘向中部位置盖层厚度由-2m逐渐增大到-28m，平均厚度-20m左右，最深可达-36m左右。东南部部分地段盖层厚度向北由-2m渐变为-32m左右，最深超过-40m。第四系覆盖层总体特征是在水平方向上盖层厚度变化较大，多数地段盖层埋深在-16―-24m左右。

4.6砂体估算

根据实际地表岩体出露情况及瞬变电磁解译结果，计算出各剖面测点埋深。根据该地区第四系所占面积，估算出该地区砂体量，根据砂体量多少计算出整个地区的含金量，通过这种方法，可以为后续沙金开采打下良好的基础。

5结论

瞬变电磁法查明第四系埋深、计算砂体量的方法，在有砂金矿地区的估算金含量是可行的。我们认为用该种方法还可以开展以下工作：

（1）解决各种工程地质问题，如水库大坝、铁路桥梁的基础工程中，查清局部地点存在薄弱的构造带。

（2）根据各岩性电阻率的变化，可查明地下岩体的接触带、破碎带及断层的变化及含矿构造带，从而达到间接找矿的目的。

（3）寻找松散沉积层孔隙水及基岩地区裂隙水源等。

参考文献

[1]顾功叙. 1990. 地球物理勘探基础. 北京：地质出版社.

[2]傅良魁. 1983. 电法勘探教程. 北京：地质出版社.

[3]李瑞轩. 1985. 地球物理探矿. 北京：地质出版社.

[4]李大心. 2003. 地球物理方法综合应用与解释. 武汉：中国地质大学出版社.