内蒙古乌拉特后旗获各琦铜矿广域电磁法深部勘查应用研究

内蒙古乌拉特后旗获各琦铜矿广域电磁法深部勘查应用研究

李凯

巴彦淖尔西部铜业有限公司 内蒙古自治区巴彦淖尔市015023

摘要：电（磁）法勘探是以地下介质的电性差异为前提所产生的电阻率异常、极化率异常为基础的勘探方法。广域电磁法是相对于传统的可控源音频大地电磁法（CSAMT）和磁偶源频率测深法（MELOS）提出来的。CSAMT采用人工场源，克服了MT法场源的随机性和信号微弱的缺点。广域电磁法资料处理解释以岩石物性和已知地质资料为基础，对工区和周边的钻孔岩芯标本和地面标本的物性测量数据进行分析，在进行数理统计和综合分析的基础上总结物性变化规律，初步建立地质-地球物理模型，通过最优化反演得到工作区的地球物理-地质模型。

关键词：广域电磁法；深部勘查；应用研究

一、工区概况及地质地球物理特征

1、工区概况

获各琦铜多金属矿田属内蒙古高原地带，地势平缓，海拔约1900-2100米，高差一般为30-70米，地形条件较好。矿区出露地层主要为中元古界狼山群第二岩组第一、第二、第三岩段和狼山群第三岩组的第一、第二岩段。其中第二岩组第二岩段为含矿岩段，岩性组合为炭质板岩、炭质千枚岩、炭质条带状石英岩、含炭石英岩、黑色石英岩及透闪石岩、透辉石岩等。同位素年龄测定结果为：粗铅法（1080-1360Ma）、U-Pb法（923-1056Ma）、全岩Rb-Sr法（1198-1250Ma）、R、F、C法（886-1043Ma）。表明狼山群的时代应为中-晚元古代。

2、工区地球物理特征

区内岩石电性参数的研究是应用电磁法的重要地球物理基础。为此，在收集、整理前人电法勘探及物性成果的基础上，总结归纳了工作区各岩性的电阻率参数，为项目正反演计算和综合解释打下坚实的基础。

中元古界狼山群电性较为稳定，整体电阻率在400-270欧姆米上下变化，但受炭质和石英含量变化控制明显，当炭质含量增多时，电阻率有所下降，其值在100至400欧姆米之间变化；当石英含量增多时，电阻率明显上升，可达1000欧姆米。结合地质资料和钻孔资料分析，成矿地段与岩性电性变化有着密切的联系，一般电性变化较大的梯度带是成矿有利地段。野外调查发现岩石破碎程度、风化程度、含水断裂等对岩石的电性参数有很大影响，如受构造影响的破碎岩石电阻率可下降到100欧姆米左右。

二、广域电磁数据处理与分析

1、广域电磁数据处理与解释思路

（1）针对地质任务，详细收集研究区地质、钻探及各种物探资料，认真分析各种岩石的电阻率特征，为后期电阻率反演结果解释提供先验信息；

（2）对广域电磁数据进行预处理，包括观测噪声过滤、飞点剔除、静态校正、数字滤波等，为下一步数据反演和精细处理提供基础资料；

（3）对经过预处理的资料进行定性分析，对频率-视电阻率曲线类型进行分析，了解频率-视电阻率曲线变化处的特征位置和构造转换特征，确定地下介质在频率-视电阻率曲线上的响应；

（4）对视电阻率拟断面图进行分析，初步确定断层系统或岩性界面，同时确定原始数据与构造的对应关系；

（5）以先验地质资料和物性数据为基础，建立合理的地质-地球物理模型，进行一维连续介质有源反演，提高广域电磁法解释成果的可靠性和解释精度。考虑到工区表层电阻率较低，导致深部的电阻率信息被部分屏蔽，深部的电性特征在电阻率断面图上响应较弱，我们主要采用一维连续介质有源反演结果进行深部地质构造和地层的电性特征分析和地质解释；

（6）本次数据解释主要采用一维有源反演结果进行断层系统划分、地层划分，综合一维连续介质反演结果和已知地质资料，进行二维和三维电阻率成像。

（7）进行综合地质解释，对比各种已知物探、地质、钻井及物性等资料，发现问题或不足之处，进一步进行精细的资料处理解释，再次进行综合解释，深化地质认识，最后三维建立地球物理-地质模型，进行找矿靶区预测。

2、广域电磁数据预处理

2.1 预处理方法

数据的预处理是对原始数据的一种再认识过程，它是电磁法数据处理工作中必经的一个技术环节，后续的一切定性与定量的解释工作都是建立在这一基础之上进行的。预处理主要包括去噪、静态校正等。

（1）去噪处理

电磁法施工中由于各种电磁干扰的存在，尤其是在生产矿山强噪声干扰的存在，不可避免地对实测数据带来一定的影响，严重时可使曲线的形态发生变化，所以在成果解释前必须针对电磁测深数据进行去噪处理，一般是通过观察原始曲线形态，识别跳点、异常点、干扰畸变点，进行飞点剔除、噪声压制等。

（2）静态校正

静态效应的校正是频率域电磁法数据处理过程中的重要问题。一般是通过给出频率-视电阻率等值线图，通过对频率-视电阻率等值线图的分析，确定测线数据是否存在静态效应的影响，并对受到影响的数据进行空间滤波等。

（3）数据滤波

在对数据采集过程中不可避免的引入错误点、冗余点以及人文环境所带来的测量噪声等，这些点对后期的数据反演会带来很大影响，为了更好的提取有效数据信息，必须进行数据滤波，将这些错误数据点等进行去除。通常的数据滤波主要是借助数字信号处理和图像处理中的滤波技术来进行，数据滤波贯穿于数据处理与反演的整个过程。

2.2 预处理结果

利用数据处理平台中的数据预处理模块对广域电磁法数据进行预处理。下面以GY01线的165点为例说明飞点剔除的效果。图2-1是广域电磁法数据处理系统的“人机交互曲线编辑解释系统”界面，右下角为飞点剔除窗口，蓝色的为原始数据，可见原始数据较圆滑，数据质量较好，但8192、6144Hz处的电阻率数据形成了“飞点”，我们采用5点3次滤波的方法对频率-视电阻率曲线的局部进行了“飞点剔除”处理。

图2-1 广域电磁法资料综合处理流程中的飞点剔除

由图可见，没有进行“飞点剔除”处理的原始数据拟断面图噪声分布杂乱，一定程度上干扰了数据处理技术人员的数据处理解释。“飞点剔除”后的视电阻率拟断面图噪声的压制已经取得非常好的效果，纵向的光滑程度较高，但没有损失数据原有的信息量。

三、广域电磁勘查成果解释

遵循由已知到未知的原则，根据地质找矿标志，以岩石电性参数为基础，从岩石的电阻率特征出发，对所掌握的岩石物性参数以及已知剖面上的对比分析结果进行分析，研究矿床的地球物理特征，建立地球物理找矿模型。利用广域电磁法反演断面垂直定深的优势，综合确定深部探矿有利区的空间位置、形态，最后结合已知地质资料，物探异常成果，优选找矿有利靶区，为今后地质勘查找矿工作和钻探工程验证提供信息。

电阻率反映的是岩矿石的导电特征，其数值大小除了与矿物成分有关外，还与其岩矿石的结构、构造、孔隙度、压力及风化程度、赋存环境等一系列因素有关。物性参数研究中，由于采集到的岩心标本脱离了其所存在的实际环境，电阻率测量往往会带来一定误差。同时由于客观条件限制，采集物性标本的数量和位置有一定的局限性，这可能造成物性数据的代表性和客观性不足，造成解释结果的误判。因此在广域电磁测深剖面解释的过程中，岩矿石的物性参数是构造地质-地球物理模型的主要依据，但又要充分考虑已有地质资料和勘查成果，尽可能做到客观、准确，最终达到增强地质解释可靠性的目的。

参考文献

（1）内蒙古获各琦铜多金属矿床地质特征与成因分析[J].江超.西部探矿工程.2012(04)

（2）内蒙古获各琦铜多金属矿床地质特征及其找矿方向[J].梁彦波.有色金属（矿山部分）.2021(03)

（3）获各琦铜矿的铜矿体特征及赋存规律[J].彭福军，代建清，张升源.有色金属（矿山部分）.2011(03)

（4）内蒙古获各琦铜矿构造控矿分析[J].曹亚琦，苏宝琪.矿产资源.2018(11)

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