丁繼雙，趙瑞君，王志宏，楊元江，宮智凱，穆明明

(1. 黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150036； 2. 核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊 050000； 3. 成都理工大學(xué)，四川 成都 610000)

航空瞬變電磁法是近年來國(guó)際上普遍使用的多金屬礦探測(cè)方法，該方法具有速度快、效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小、對(duì)良導(dǎo)體探測(cè)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1-3]。本文在研究航空瞬變電磁異常及后期鉆探驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，分析了航空瞬變電磁法對(duì)地下低阻目標(biāo)體響應(yīng)的能力，認(rèn)為航空瞬變電磁法反映低阻異常的效果明顯，并具有一定的深探測(cè)能力。筆者認(rèn)為利用航空瞬變電磁法進(jìn)行礦產(chǎn)勘查時(shí)，在做好異常數(shù)據(jù)處理與反演工作基礎(chǔ)上，必須加強(qiáng)地質(zhì)因素分析，多方法結(jié)合勘查，以指導(dǎo)異常解釋，減少多解性[4]，才能提高找礦成功率。

1 地質(zhì)概況

HD109、116號(hào)異常為“黑龍江省大興安嶺成礦帶航電方法試驗(yàn)”項(xiàng)目嘠來奧伊工區(qū)的重點(diǎn)異常。異常位于額爾古納成礦帶的白卡魯山成礦遠(yuǎn)景區(qū)的西段，卡馬蘭河附近，受區(qū)域上北東向卡馬蘭河斷裂和次一級(jí)北西向斷裂控制[5]。廣泛分布的地層主要為上元古界—下寒武統(tǒng)倭勒根群吉祥溝組[(Pt3-1)j]、下白堊統(tǒng)白音高老組(K1by)、下白堊統(tǒng)光華組(K1gn)，地層總體呈近東西向展布。區(qū)域上巖漿侵入活動(dòng)較為強(qiáng)烈，以大面積分布的早寒武世的侵入巖為特征。斷裂構(gòu)造主要為北東向及北西向展布的隱伏斷裂。異常及后期鉆孔均位于河谷中，地勢(shì)低洼多沼澤。

2 巖(礦)石物性特征

巖心物性測(cè)量共計(jì)完成641塊，通過區(qū)內(nèi)巖(礦)石的物性可以看出，區(qū)內(nèi)石墨礦表現(xiàn)為低阻、高極化、弱磁化率特征，電阻率、極化率與炭質(zhì)含量明顯相關(guān)，巖石內(nèi)若炭質(zhì)含量高，則電阻率明顯變低，極化率明顯升高。

3 航空電磁異常特征

3.1 平面特征

黑HD-109號(hào)航電異常，在時(shí)間常數(shù)影像圖上，對(duì)應(yīng)低背景場(chǎng)上疊加等軸狀高值異常，該高值區(qū)軸長(zhǎng)約為1.7 km；異常地段磁場(chǎng)為平穩(wěn)變化的背景場(chǎng)上疊加不規(guī)則狀磁異常，異常北東側(cè)為幅值60～140 nT的正磁異常，西側(cè)異常強(qiáng)度最高達(dá)1 255 nT，推斷該磁異常為后期侵入的閃長(zhǎng)巖體的反應(yīng)。黑HD-116號(hào)航電異常，在時(shí)間常數(shù)影像圖上，為低值背景上疊加點(diǎn)、團(tuán)塊狀高值區(qū)。航磁ΔT化極等值線圖上異常位于-360～160 nT之間變化得梯度帶邊部。

3.2 剖面特征

黑HD-109號(hào)航電異常(以ZK109-2為例)：異常對(duì)應(yīng)視電阻率值為4～80 Ω·m的等軸狀低阻區(qū)，對(duì)應(yīng)磁化率約為800～1 259×10-5SI的淺成磁性體，其具有低阻的航電特征，磁場(chǎng)上位于磁異常區(qū)及磁場(chǎng)梯度帶上，與本區(qū)已知的下嘎來奧伊河鉛鋅礦航電航磁特征相似。黑HD-116號(hào)航電異常(以ZK116-2為例)：低阻率方面異常地段反映為淺部為高阻，深部為柱狀、團(tuán)塊狀低阻體；磁化率方面異常地段上部為低磁化率地質(zhì)體，中深部存在一團(tuán)塊狀的高磁化率地質(zhì)體。

3.3 航電異常板狀體反演

對(duì)HD-109號(hào)航電異常進(jìn)行了板狀體模擬(圖1)，模擬結(jié)果顯示該低阻體頂板埋深為84～141 m，傾向約為150(°)，傾角為15(°)～20(°)。對(duì)HD-116號(hào)航電異常進(jìn)行了板狀體模擬(圖2)，模擬結(jié)果顯示該低阻體頂板埋深為230～250 m，傾向約為190(°)，傾角為0(°)。

圖1 ZK109-2板狀體反演綜合圖

圖2 ZK116-2板狀體反演綜合圖

4 鉆探驗(yàn)證效果及響應(yīng)能力分析

4.1 鉆探驗(yàn)證效果

HD-109號(hào)航電異常，驗(yàn)證兩個(gè)鉆孔，巖性以變質(zhì)砂巖、炭質(zhì)板巖為主，侵入巖可見二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖，鉆孔內(nèi)碳酸鹽化、綠泥石化、綠簾石化、硅化等蝕變普遍。兩個(gè)鉆孔驗(yàn)證效果如下：

ZK109-1號(hào)孔，鉆孔終孔孔深327.35 m，初步圈定出3條低品位石墨礦體(其中包含1條工業(yè)石墨礦體)，Ⅰ號(hào)低品位石墨礦體，221.60～224.00 m，固定C加權(quán)平均品位為2.42%/2.40 m；Ⅱ號(hào)低品位石墨礦體，239.00～241.50 m，固定C加權(quán)平均品位為3.82%/2.50 m，其中包含一條工業(yè)石墨礦體，240.20～241.50 m，固定C加權(quán)平均品位為6.17%/1.30 m；Ⅲ號(hào)低品位石墨礦體，302.00～303.40 m，固定C加權(quán)平均品位為2.75%/1.40 m。

ZK109-2號(hào)孔，鉆孔終孔孔深237.76 m，初步圈定出1條低品位石墨礦體，80.00～107.00 m，固定C加權(quán)平均品位為2.47%/27.00 m，其中包含一條工業(yè)石墨礦體，104.00～105.00 m，固定C加權(quán)平均品位為6.44%/1.00 m。

HD-116號(hào)航電異常，驗(yàn)證兩個(gè)鉆孔，巖性主要為早寒武世中粒、中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及倭勒根群吉祥溝組的白色大理巖、炭質(zhì)板巖、長(zhǎng)英角巖。驗(yàn)證兩個(gè)鉆孔，其中ZK116-2號(hào)孔見礦，效果如下：ZK116-2號(hào)孔，鉆孔終孔孔深350.80 m，初步圈定出1條石墨工業(yè)礦體，228.90～241.70 m，固定C加權(quán)平均品位為5.33%/12.80 m，最高品位為9.83%。

4.2 響應(yīng)能力分析

為了系統(tǒng)了解區(qū)內(nèi)巖礦石的物性特征，進(jìn)一步綜合分析引起航電異常的原因，以便評(píng)價(jià)航空瞬變電磁方法對(duì)低阻體的響應(yīng)能力，項(xiàng)目組對(duì)所有完成的鉆探巖心進(jìn)行了物性測(cè)量，取得了區(qū)內(nèi)巖石的電性、磁性資料。

HD-109號(hào)航電異常：石墨礦體、含石墨炭質(zhì)板巖是引起航電異常的主要原因(表1)。ZK109-1號(hào)孔，180～280 m，為含石墨炭質(zhì)板巖與變質(zhì)砂巖混層，反映低阻、高極化特征，電阻率平均約為418.39 Ω·m，極化率約為12.91%；ZK109-2號(hào)孔，淺部0～107 m為碎裂蝕變巖、碎裂閃長(zhǎng)巖、石墨礦混層，反映為低阻、高極化特征，電阻率平均約為227.5 Ω·m，極化率約為11.88%。

HD-116號(hào)航電異常：石墨礦體、含石墨炭質(zhì)板巖及花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖的破碎蝕變帶是引起航電異常的主要原因。ZK116-2號(hào)孔，228.90～241.70 m，石墨礦體，反映低阻、高極化特征，與反演的低阻體較為一致，ZK116-1號(hào)孔，210～270 m，為花崗閃長(zhǎng)巖破碎蝕變帶，反映低阻特征。

從方法效果上看，主礦體對(duì)應(yīng)有低阻異常存在，且低阻體埋深與模型反演低阻體頂板埋深相近，對(duì)應(yīng)性較好，航空瞬變電磁法對(duì)低阻目標(biāo)體響應(yīng)明顯。但低阻異常范圍一般大于礦體邊界，且空間位置上兩者有一定的位移。分析認(rèn)為有兩個(gè)原因：首先，從工作經(jīng)驗(yàn)角度，瞬變電磁斷面上ρs曲線圈閉異常范圍一般要比目標(biāo)地質(zhì)體邊界范圍大一些，會(huì)造成低阻異常范圍略大；其次構(gòu)造破碎蝕變帶、水系等都可以引起低阻異常，勢(shì)必會(huì)造成低阻體與礦體空間位置上有所差異，范圍有所不同。

表1 低阻體埋深及成因統(tǒng)計(jì)

5 結(jié) 論

本文結(jié)合航空瞬變電磁異常分析與鉆探驗(yàn)證效果，分析了航空瞬變電磁法對(duì)地下低阻目標(biāo)體響應(yīng)的能力，通過對(duì)比分析，得出結(jié)論如下：

1)航空瞬變電磁測(cè)量系統(tǒng)VTEMplus具有分辨能力強(qiáng)、探測(cè)深度大等突出優(yōu)點(diǎn)，對(duì)低阻體十分敏感，對(duì)于勘查與低阻體有關(guān)礦產(chǎn)時(shí)可以考慮與其他找礦方法配合應(yīng)用。

2)時(shí)間常數(shù)與電阻率深度剖面顯示的低阻異常，都與鉆探驗(yàn)證的低阻體、礦體吻合度較高，說明該方法在勘查與隱伏低阻體相關(guān)的多金屬礦方面具有良好的效果[6]。

3)本次異常及鉆孔位于地勢(shì)低洼多沼澤地段，存在一定程度的低阻屏蔽，但本次依舊可以探測(cè)到深部的低阻體，顯示了航空瞬變電磁法具有一定的深探測(cè)能力。

4)從方法效果上看，低阻異常均對(duì)應(yīng)相應(yīng)的礦體、構(gòu)造破碎蝕變帶，且低阻體埋深與模型反演低阻體埋深相近，對(duì)應(yīng)性較好，航空瞬變電磁法對(duì)低阻目標(biāo)體響應(yīng)明顯。但低阻異常范圍一般大于礦體邊界，且空間位置上兩者有一定的位移。

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