深井地井TEM 系統(tǒng)在新疆哈密地區(qū)的應(yīng)用

李建 傅聲中 王磊 崔新龍

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

1 序言

眾所周知，TEM方法的優(yōu)勢(shì)在于其具有較高的空間分辨率。利用這一優(yōu)勢(shì)，在圍巖和礦體電導(dǎo)性差異較為明顯的地區(qū)有著較好的深部隱伏礦找礦應(yīng)用前景。井中瞬變電磁法所依據(jù)的是地面方法相同的TEM技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于可以將TEM井中探頭深入到鉆孔中，布設(shè)位置更加接近導(dǎo)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(fā)現(xiàn)深部礦體。

井中瞬變電磁法被國(guó)內(nèi)地球物理學(xué)家看做是21世紀(jì)尋找深部盲礦、危機(jī)礦山找礦的重點(diǎn)方法，正是因?yàn)檫@一關(guān)鍵的探測(cè)方法，因鉆孔位置偏差及其他原因而錯(cuò)失的信息，才能得以被最終探測(cè)出來(lái)。可以說(shuō)井中瞬變電磁法大大提高了每一個(gè)鉆孔的價(jià)值，從而降低了鉆孔的單位成本。在過(guò)去的20年里，通過(guò)井中瞬變電磁法已在全世界范圍內(nèi)探測(cè)出無(wú)數(shù)個(gè)具有價(jià)值的塊狀硫化礦體。

2 項(xiàng)目概況

《深井地－井TEM系統(tǒng)實(shí)用化與推廣應(yīng)用》正是為了彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的自主空白而成立，按照課題任務(wù)書(shū)要求，新疆地礦局第六地質(zhì)大隊(duì)結(jié)合本單位找礦任務(wù)，在紅柳井銅鎳礦、黃山東銅鎳礦外圍找礦、白山銅鎳礦中設(shè)計(jì)鉆探工作達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí)對(duì)所有鉆孔進(jìn)行地-井TEM測(cè)井工作，累計(jì)完成測(cè)井工作量2878m，并及時(shí)反饋在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，為系統(tǒng)的改進(jìn)和完善提供依據(jù)，最終達(dá)到深井地－井TEM系統(tǒng)的實(shí)用化和推廣應(yīng)用的雙重目的。

3 應(yīng)用成果

3.1 白石泉銅鎳礦

選取見(jiàn)礦較好的鉆孔開(kāi)展地-井TEM工作，該孔深420m，在輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖中見(jiàn)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(yè)礦體，Ni品位最高達(dá)0.7%。

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

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(gè)局部異常：

⑴340m深度附近有負(fù)異常，該處見(jiàn)有2m厚的低品位硫化鎳礦體，但根據(jù)曲線形態(tài)推測(cè)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(hào)為強(qiáng)負(fù)異常，該處對(duì)應(yīng)為7m厚的硫化鎳工業(yè)礦體，根據(jù)曲線形態(tài)推測(cè)該異常為礦致異常，但鉆孔未穿過(guò)礦體中心；⑶390m附近在早期道和中期道均對(duì)應(yīng)為正異常，異常對(duì)應(yīng)為22m厚的硫化鎳工業(yè)礦體，這是鉆孔穿過(guò)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(cè)得Z分量曲線與PEM電磁儀成果基本一致，但由于當(dāng)日工作時(shí)間所限，測(cè)點(diǎn)間距較稀曲線呈折線，三個(gè)異常中的礦致異常“②”、“③”反映清晰，而“①”號(hào)異常未見(jiàn)，說(shuō)明點(diǎn)距太稀不利于后期異常解釋。

IGGETEM-40B成果（16年8月2日）：測(cè)得Z分量曲線圓滑，三個(gè)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(hào)異常形態(tài)更完整，曲線在406m近深度異常有下降趨勢(shì)，可以終孔，而根據(jù)7月26日異常曲線則不能得到該結(jié)論，因此可利用地井TEM成果來(lái)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(cè)量疊加次數(shù)選取為256，明顯看出曲線更為圓滑，可見(jiàn)疊加次數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響較大，在條件允許情況下應(yīng)盡量增大疊加次數(shù)。

另外，為判斷礦體延伸情況，該孔還做了北、南、東、西4個(gè)線框的測(cè)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(lái)看，西線框曲線的①號(hào)、③號(hào)兩個(gè)異常的幅值相對(duì)較小，說(shuō)明礦體向西延伸長(zhǎng)度較小。

從南、北兩線框的Z分量曲線來(lái)看，北線框的①號(hào)異常在早期道還有微弱反映，而南線框幾乎看不到異常，說(shuō)明引起①號(hào)異常的地質(zhì)體在鉆孔東北側(cè)的可能性較大；②、③兩異常在這兩個(gè)線框的Z分量上都有反映，這說(shuō)明鉆孔從相對(duì)礦體中心附近穿過(guò)。

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(shè)的目的為驗(yàn)證重磁電綜合異常，ZK5-1孔中驗(yàn)證的超基性巖相與擬合模型吻合較好，對(duì)應(yīng)為斜長(zhǎng)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(jiàn)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(cè)井曲線直接來(lái)看并不能有效識(shí)別異常，X、Z分量?jī)H在126m附近有微弱反映，將數(shù)據(jù)進(jìn)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(jīng)過(guò)反演計(jì)算該層位的低阻體埋深和方位見(jiàn)圖9所示：

圖9 ZKC5-1地井TEM推斷成果

4 結(jié)論

通過(guò)幾次野外測(cè)井工作及對(duì)取得的試驗(yàn)成果的綜合研究，基本掌握了地-井TEM三分量測(cè)量系統(tǒng)的野外工作方法及各方法參數(shù)的設(shè)置，成果顯示該方法有效反映硫化鎳工業(yè)礦體引起的礦致異常，并且對(duì)井旁異常反映良好，達(dá)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。