国内外深部物探找矿技术及典型实例

国内外深部找矿物探技术及典型实例
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 胡 平
主要内容
一．深部找矿物探技术应用概述 二．国内外物探找矿典型实例 三．我国深部找矿物探技术发展方向
一、深部找矿物探技术应用概述
一、深部找矿物探技术应用概述
1、大探测深度物探技术的发展为深部找矿带 来了新的机遇
80年代以来，瞬变电磁法（TEM）、可控 源音频大地电磁法（CSAMT）、金属矿地 震、阵列电磁和地-井TEM等技术的研究、 发展和应用取得引人瞩目的技术进步
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
实例：Sudbury铜镍矿区
二、国内外物探找矿典型实例
实例1：NORMAN 矿区TITAN系统测线布置图
二、国内外物探找矿典型实例
二维DC电阻率、IP极化率反演结果
二、国内外物探找矿典型实例
MT二维反演结果
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
56线
38线
200 100 0 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 -900 -1000 -1100 -1200 -1300 -1400 -1500 -1600 -1900 -1700 -1500 -1300 -1100 -900
在38线、40线、56线CSAMT反演电阻率断面上均获得低阻异常，38线1200至850之间在500m至-850m高程有三个低阻异常，呈不对称“品”字状，其规模和形态与已知矿体基本 一致；40线与38线对应的低阻异常向深部和南部偏移；56线的低阻异常规模较窄，深度达 到高程-1100m。
二、国内外物探找矿典型实例
视极化率异常
视电阻率异常
t磁异常
矿体的地球物理特征： 1 较低的电阻率 2 较高的极化率 3 较明显的磁异常 4 矿体与围岩之间较明显的密度差异
二、国内外物探找矿典型实例
• 地震剖面清楚反映了断层构造、矿体形态和分层情况； • 视极化率、视电阻率和 t磁异常反映了地下介质的电、 磁性的变化，但却反映不出上述地质特征； • 需要综合解释
电阻率/(Ω · m )
110
测
130
点
13-B2 150
实例3： 小铁山在700米 深处见矿，最后 确定金属储量共 46万吨。 工作中采用重力， 岩石地球化学和 CSAMT方法，其 中CSAMT方法在 找矿中起到了关 键的定位预测作 用。
1800
ρ1
1600
ρ 2—
160
1
1547m
h/m
160
630
二、国内外深部找矿物探技术 及典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
1、TITAN阵列电磁探测系统
特点：
•大探测深度 （1500米）
•多参数（MT， IP） •高精度 •大数据覆盖 密度（24道 遥测阵列）
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
一、深部找矿物探技术应用概述
3、物探数据的二、三维反演解释技术的发展，包 括： • 区域重磁三维反演和可视化技术 • 瞬变电磁法（TEM）二维成像技术 • 可控源音频大地电磁法（CSAMT）起伏地形二维 反演技术 • 金属矿三维地震数据采集与处理技术 • 阵列电磁二、三维反演技术 等技术的研究、发展和实用化取得引人瞩目的进 步，大大提升了物探成果的准确性和空间分辨能 力
二、国内外物探找矿典型实例
实例6：深部地质结构
二、国内外物探找矿典型实例
实例7：探测深部隐伏地质构造
二、国内外物探找矿典型实例
实例8：KIDD CREEK矿ຫໍສະໝຸດ Baidu空间定位
二、国内外物探找矿典型实例
2、GEOFERRET阵列电磁系统
二、国内外物探找矿典型实例
GEOFERRET电磁系统工作方案示意图
•
分布式（阵列）宽带电磁法：MT、AMT 利用天然场大地电磁测深和音频大地电磁 测深探测深度大的特点，采用小点距分布 式（阵列）采集方式，提高空间分辨率和 抗干扰能力。测量频率范围：0.01Hz – 10KHz，探测深度从几十米到数千米。
一、深部找矿物探技术应用概述
1、大探测深度物探技术的发展为深部找矿带 来了新的机遇
拜仁达坝矿是一个新开发的矿山，矿山开 发商希望通过本次金属矿地震试验，解决他们 关心的一些地质问题：
• 地质队提交勘探剖面上的矿体连接的方 式是否正确？
• 在钻孔揭露的矿体下面，是否还有矿体 存在？ • 41号剖面以西的山谷是否与断层有关？
41勘探线
25X测线
二、国内外物探找矿典型实例 0勘探线 16勘探线
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
0勘 探线 地质 剖面 与地 震地 质剖 面的 对比
二、国内外物探找矿典型实例
高分辨率反射地震和地面地震层析速度剖面反映的地层和构造 分布具有较好的一致性，两者的探测结果可互相弥补和印证。
实 例 一 ： 反红 演透 电山 阻铜 率矿 断 面线 40
CSAMT
二、国内外物探找矿典型实例
实例2：辽宁省红透山铜矿区 CSAMT反演电阻率断面图 40线 56线
40线
38线
300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 -900 -1000 -1100 -1200 -1300 -1400 -1500 -1600 -1700 -1500 -1300 -1100 -900 -700 -500 -300 -100 300 300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 -900 -1000 -1100 -1200 -1300 -1400 -1500 -700 -500 -300 -100 -1600 -1900 -1700 -1500 -1300 -1100 -900 -700 -500 -300 -100
一、深部找矿物探技术应用概述
1、大探测深度物探技术的发展为深部找矿带 来了新的机遇
• 瞬变电磁法（Transient EM, 或TEM） 在一次场关断期间测量地下介质中感应电 流产生的随时间衰减的二次场——瞬变电 磁测深，最大探测深度可达到500米以上， 且易于探测低阻覆盖下的良导矿体，如块 状硫化矿体
实例2：LEVAC矿区TITAN系统测线布置图
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
实例3：KIDD CREEK VMS矿床TITAN系统 测量结果
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
实例4：深部矿化
二、国内外物探找矿典型实例
实例5：准确目标体定位
200
200
已知矿 体
0
0
ρ /Ω·m
-200 -200
2800
-400
-400
2400
2000
-600
-600
1600
1200
-800
-800
800
400
-1000 -1200 0 100 200 -1000 300 -800 -600 -400 -200
-1000
200
m
二、国内外物探找矿典型实例
1400
63
蚀 火
1000
ρ2—
100
2
1200
1600
630
山 山 岩 岩
250 400
40
变 火
2.20% Cu 15.93% Pb 29.78% Zn 6.00g/t Au 390.94g/t Ag 1.35m XT6- 01 0.54% Cu 4.63% Pb 6.63% Zn XT6- 03 1.63g/t Au 141.42g/t Ag 2.15m 1.53% Cu 9.32% Pb XT6- 02 16.34% Zn 3.3g/t Au 222.60g/t Ag 10.1m
•
地-井TEM（轴向单分量或三分量） TEM法的工作方式之一。特点：接收探 头更接近目标体，受地面电磁干扰小，空 间分辨率高、方位信息准确、探测深度大 （>2000米）
一、深部找矿物探技术应用概述
2、区域物探技术的发展为成矿区带的区域成 矿背景、深部地质构造填图提供有效手段 ，为合理筛选找矿靶区提供基础信息 • • • 高精度航空磁力测量技术 高精度区域重力测量技术 频率域和时间域航空电磁测量技术
1000
400
2.06% Cu 5.32% Pb 9.69% Zn 4.80g/t Au 120.00g/t Ag 17.70m
800
图例:
矿体
地质界线
巷道 13-B2 钻孔 XT6-03 坑道钻孔
63
反演电祖率
5、瞬变电磁（TEM）勘查技术
二、国内外物探找矿典型实例
实例1
红 透 山 铜 矿 区 40线 TEM电 阻 率 断 面 等 值 线 图
100
515
665
858
1107
1428
2376
Ω ·m
3953
6577
10942
18205
23482
39068
109420
265000
图7 小铁山矿区13线CSAMT反演电阻率异常和钻孔验证结果
0
0 100
二、国内外物探找矿典型实例
100 200m
42 ° 170 190 10 ′ 210
200
实例2： 瞬变电磁法 在加拿大Sudbury 铜 镍矿集区深部1180米 发现特富铜镍矿体
瞬变电磁 异常
二、国内外物探找矿典型实例
实例3： 瞬变电磁法 在加拿大Sudbury 铜 镍矿集区深部1300米 发现特富铜镍矿体
野外试验
二、国内外物探找矿典型实例
TEM高温超导磁测技术
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
实例2：在加拿大Bathurst矿集区，利用三维反射 地震在1300米深发现块状硫化物矿体
二、国内外物探找矿典型实例
实例3：拜仁达坝银铅多金属矿地震试验
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
3、大地电磁测深（MT）技术
二、国内外物探找矿典型实例
实例1：MT探测深部地质构造、岩浆通道
二、国内外物探找矿典型实例
二、国内外物探找矿典型实例
4、可控源音频大地电磁测深 （CSAMT）技术
一、深部找矿物探技术应用概述
1、大探测深度物探技术的发展为深部找矿带 来了新的机遇
•
可控源音频大地电磁法（CSAMT） 是一种人工源大地电磁测深技术，采用大 功率（>20KW）接地电偶极发射，在 0.1Hz – 10KHz频率范围内倍频/21/2倍频逐 点测量，探测深度从几十米到1000米以上
一、深部找矿物探技术应用概述
二、国内外物探找矿典型实例
300 200 100
控制 矿体
0 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800 -900 -1000 -1100 -1200 -1300 -1400 -1500 -1600 -1900 -1700 -1500 -1300 -1100 -900 -700 -500 -300 -100
1、大探测深度物探技术的发展为深部找矿带 来了新的机遇
• 金属矿地震技术（硬岩地震） 能源矿产资源勘查中成熟的高分辨地震技 术用于金属矿勘查，特别适合于研究程度 较高的矿区查明深部控矿构造、圈定容岩 体甚至直接寻找深部隐伏矿体。 特点：勘探深度大、空间分辨率高
一、深部找矿物探技术应用概述
1、大探测深度物探技术的发展为深部找矿带 来了新的机遇
¡ ¤m ¸ ¦Ñ /¦
TEM感应线圈测量数据反演电阻率断面
m
0 10 30 60 100 150 250 400 600 1000 2000
¡ ¤m ¸ ¦Ñ /¦
高温超导磁测数据反演电阻率断面
6、金属矿地震勘探技术
二、国内外物探找矿典型实例
6、金属矿地震勘探技术 实例1：加拿大Sudbury 铜镍矿三维地震勘探
1E+5
1E+4
dB/dt [ nT/S]
对比曲线
1E+3
1E+2
1E+1
超导 线圈
1E+0
1E-1 1E-2
1E-1
1E+0
1E+1
1E+2
Time [ m s ]
野外试验
二、国内外物探找矿典型实例
670 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800
870
1070
1270
1470
1670
1870
2070
670 -100 -200 -300 -400 -500 -600 -700 -800
870
1070
1270
1470
1670
1870
2070
-900 -1000 -1100 -1200
0 100 200 300
0
100 200 300 m
0 10 20 40 80 120 200 300 500 700