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基金项目 国 家重点 基础 研究 发展规 划 973 课 题 编号 2007CB411405; 国家 / 十一 0 五科 技支撑 计划 课题 编号 2006BAB01B07; 中南大学地学与环境工程学院教育部重点实验 室专项基金 作者简介 邵拥军, 男, 1972年生, 教授, 博士生导师, 主要从事隐 伏矿体定位预测和探查方法有效性评价研究工作 1 E -mail shaoyongjun 1261 com 安徽铜山铜矿物探测深方法有效性简评 邵拥军 1, 刘清泉1, 席振铢1, 刘悟辉1, 李品杰2, 刘忠法1, 郑明泓1 1 1 中南大学 地学与环境工程学院, 湖南 长沙 410083; 21铜陵有色集团公司 铜山铜矿, 安徽 铜陵 247127 1 研究目的 在物探成熟的测深方法有效性综合研究方 面, 考查的对象为目前国内外应用最成熟最广泛 的测深方法 CSAMT可控源音频大地电磁测 深法 、 EH-4高频大地电磁测深法 和 TE M 瞬 变电磁法 。考查的目的是检验 3种具有大探测 深度的物探找矿方法的有效性及其相应的优 缺点。 采取的技术路线主要为 已知典型剖面的选 择 安徽贵池铜山铜矿前山南地段 13线和 19 线 物探测深方法已知剖面有效性试验具体 野外布置 包括实地路线选取、 测点布置和网度 的选择 国内外目前应用最成熟的测深方法 CSAMT、 EH-4 、 TEM 的剖面实测 结合地质 剖面和相关的工程资料, 对比研究 3种测深方法 在铜山铜矿的适用性及其优缺点 综合研究 铜山铜矿的有效性试验结果, 总结有效提取深部 找矿信息的物探测深方法及其解译指标体系。 2 物探测深方法有效性试验工作布置 物探测深方法有效性试验共计实测里程 2700m, 测点 141个, 布置了 2条测线 13线和 19 线 图 1 , 表 1。 铜山铜矿前山南地段 13线的布置情况为 起 点 A 6909315 , 2652615, 终点 B 68706 , 26626; 方位 346b ; 测线长度 400 m; 点距 20 m。涉及的 见矿钻孔 ZKT1301 , ZKT1302 。 铜山铜矿前山南地段 19线的布置情况为 起 点 A 68911 , 26267, 终点 B 68427 , 26391; 方 位 346b ; 测线长度 500m; 点距 20 m。涉及的见 矿钻孔 ZKT1904 , ZKT1902 。 表 1 铜山铜矿物探测深方法有效性试验工作布置统计表 测线编号 L13L19 线长 /m点距 /m测点数线长 /m点距 /m测点数 合计点数 高频大地电磁测深法 EH-44002021500202647 可控源音频大地电磁测深法 CSAMT4002021500202647 时间域瞬变电磁法 TEM 4002021500202647 3 13线物探测深方法有效性分析 在深部地质体界线区分上, 3种方法均与实 际界线有一定的位置偏离, 在北段推断的界线较 为真实, 界线从中部到南段逐渐偏离真实, 其中 TE M 向上偏离距离最大, EH-4效果较好, 最大偏 离位移少于 100m。这一结果表明在区分地质体 上是可行的。 物探方法在对蚀变过渡带的推测中, EH-4与 CSAMT方法在圈定围岩与过渡带界线上优于 TE M, TEM 推测边界均比实际夕卡岩化大理岩边 界偏上 80 150 m不等, 有效性较差。前两者推 测界线则与实际界线吻合较好, 两界线呈相互交 叉的形态。在圈定面积近乎相等的情况下, 推测 接触带圈出近 70 的钻孔揭露蚀变带, TEM 则为 50 。说明用于蚀变过渡带的推测是合理有 552 矿 物 学 报 2009年 图 1 铜山铜矿物探测深方法有效性试验工作点位布置图 效的。 通过对比推测富矿体与实际工业矿体, 显示 3种方法均圈出了工业矿体的绝大部分。其中, EH-4法用最少的面积圈出了 80 的工业矿体, CSAMT法为 60 左右, TEM虽然圈出近 70 , 但 推测面积过大, 实际有效率则是三种方法中最低 的。前两者预测中心均为工业矿体, TEM 则集中 在推测区的底部。在剖面南段矿体贫化的情况 下, TEM 圈定区偏离工业矿体较远, 有效性较前 两者差。 综上所述, EH-4 、 CSAMT、 TEM 三种地球物理 测深探测方法均能通过电阻率的差异程度来反映 实际地质现象, 包括地质体、 蚀变过渡带和工业矿 体的确定。 EH-4和 CSAMT 同属频率域电磁测 深, 反演结果也较相近, 相比 EH-4工作方式简 单, 受场源影响较小; TEM 是时间域电磁测深, 时 间域电磁法容易受到人为干扰的影响, 在矿体深 度反演计算中, 误差比频率域电磁法稍大。通过 有效性分析表明此次对前山南测区 13线使用的 物理探测技术是有效的, 但三者还是有一定的 差异。 4 19线物探测深方法有效性分析 在深部地质体界线区分上, 3种方法均与实 际界线有一定的位置偏离, 在北段推断的界线较 为真实, 界线从中部到南段逐渐偏离真实, 其中 TE M 并没有划分出岩体与围岩的界线, CSAMT 效 果较好, 平均偏离位移在 20 m。这一结果表明 EH-4与 CSAMT在区分地质体上是可行的。 物探方法在对蚀变过渡带的推测中, EH-4 法、 CSAMT法在圈定围岩与过渡带界线与钻孔揭 露呈现高度的一致性, 两界线呈相互交叉的形态, 有效性较好, EH-4只在局部有较大偏移。TEM 则基本没形成有效的岩体与围岩接触过渡带, 有 效性较差。说明 TEM 易受周围环境的影响, EH- 4法、 CSAMT 法抗干扰能力较强, 实用效果好。 通过对比推测富矿体与实际工业矿体, 显示 三种方法均圈出了工业矿体。其中, CSAMT法用 最少的面积圈出了 80 的工业矿体, EH-4法为 60 左右, TEM 圈出面积仅为 20 , 且推测面积 过大, 实际有效率则是 3种方法中最低的。前两 者预测中心均为工业矿体, TEM 则集中在推测区 的底部和边部, 有效性较前两者差。 553 增刊 矿 物 学 报 综上所述, EH-4 、 CSAMT、 TEM 三种地球物理 测深探测方法均能通过电阻率的差异程度反映实 际地质现象, 包括地质体、 蚀变过渡带和工业矿体 的确定。EH-4和 CSAMT 同属频率域电磁测深, 反演结果也较相近, 相比 EH-4工作方式简单, 受 场源影响较小; TEM 是时间域电磁测深, 时间域 电磁法容易受到人为干扰的影响, 在矿体深度反 演计算中, 误差比频率域电磁法稍大。通过有效 性分析表明此次对前山南测区 19线使用的 EH-4 法与 CSAMT 法物理探测技术是有效的, 但 TEM 法较前两者有效性并不明显。 5 物探测深方法有效性综合评价 通过对铜山铜矿前山南测区 13线、 19线物 探测深方法 3个层面 包括地质体、 蚀变过渡带 和工业矿体的确定 的评价分析, 结合地质关键 控矿因素的分析, 对物探测深方法有效性综合评 价如下 1 EH-4 、 CSAMT、 TEM 三种地球物理测深 探测方法在铜山前山南测区 13线、 19线的应用, 最终目的是揭露深部有利的含矿空间, 经与验证 钻孔对比分析后认为, 基本能反映深部不同的地 质体, 揭露出有利的成矿部位, 对于深部立体填图 而言是一项值得推荐的技术, 具有较好的实用性 和有效性。 2探测深度大, 可探测较大深度范围内的 岩体、 大理岩和不同岩性过渡带的大致分布框架, 且 EH-4 、 CSAMT结果基本可以用来圈定隐伏矿 体和判断其精确深度, 其中 CSAMT 探测精确更 高更稳定。而 TEM 在探测较大深度范围内的岩 体、 大理岩和不同岩性过渡带方面效果较差, 特别 在 19线中通过视电阻率等值线基本上无法划分 出与真实的界线相似的拟合界线。 3通过两个剖面的分析, 表明 CSAMT 抗干 扰能力相对其它电法而言较强, EH-4次之, 但三 者均存在人为干扰、 电力干扰以及铁轨干扰等, TE M 尤为明显。 554 矿 物 学 报 2009年
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