高温超导磁强计研制及在瞬变电磁法中的应用

高温超导磁强计具有直接测量磁场、低噪声、高灵敏度、动态范围大、频带宽低频响应好的特点,可以取代感应线圈作瞬变电磁法的接收传感器。在理论上,高温超导磁强计应用在瞬变电磁法中具有优势。以高温超导磁强计作收传感器和以感应线圈作收传感器,在瞬变电磁法上进行了大量的野外对比试验,结果表明:把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)勘探上,能够加大勘探深度。     

高温超导磁强计在瞬变电磁法中的应用研究

高温超导磁强计具有直接测量磁场、高灵敏度、频带宽且低频响应好的特点,它可以做瞬变电磁仪的探头.在瞬变电磁仪中使用高温超导磁强计做探头与使用感应线圈相比,在晚期道高温超导磁强计测得的数据的信噪比要大大优于感应线圈的数据.野外试验表明:高温超导磁强计性能稳定,满足瞬变电磁法的要求,在瞬变电磁法中应用,将为寻找深部隐伏矿提供一种更好的新方法.     

高温超导磁强计在电偶源瞬变电磁法中的应用

研制了适用于电偶源瞬变电磁法中直接测量磁感应强度B的高温超导磁强计,并进行了电偶源瞬变电磁法大地电磁测量野外实验。测量结果表明了高温超导磁强计明显优于常规感应线圈探头,可以得到更深的探测深度。     

辽东白云金矿区深部地质结构的瞬变电磁法探测

白云金矿床位于华北克拉通东北部辽东青城子矿集区,具有深部找矿潜力.为寻找白云金矿区深部及外围矿体,应用大功率瞬变电磁系统开展了白云矿区含矿地层和控矿构造的勘查.野外数据采集采用中心回线和大回线2种装置.大发射磁矩（7.2×106A·m2）和低发射基频（5 Hz）保证了高数据质量和长的有效观测时间,从而加大探测深度.研究区地层主要为大石桥组三段和盖县组.大石桥组三段总体电阻率较低,主要由透辉透闪片岩和含石墨大理岩引起.盖县组主要成分为片岩和变粒岩,属中高电阻率.研究结果表明瞬变电磁法可以有效探测大石桥组三段和盖县组的分布以及其中发育的褶皱和断裂.3条瞬变电磁测线反演结果表明,白云金矿西部受到较大挤压,形成明显的推覆构造,而白云矿床东部褶皱平缓,挤压相对较弱.      

高温超导磁强计的研制及在TEM上的应用研究

介绍了高温超导磁强计的工作原理、特点、所研制的高温超导磁强计的性能指标以及在研制高温超导磁强计的过程中所解决的关键问题,以高温超导磁强计做探头和使用传统感应线圈做探头在瞬变电磁法(TEM)上进行了多次野外对比试验,试验结果表明,把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)上提高了晚期道数据的信噪比,加大了勘探深度.     

高温超导磁强计的研制及在TEM上的野外试验

文中介绍了高温超导磁强计的工作原理、特点、所研制的高温超导磁强计的性能指标以及在研制高温超导磁强计的过程中所解决的关键问题，定性地分析了高温超导磁哟计在瞬变电磁法（TEM）上应用的优势。在河北固安以高温超导磁强计做探头和使用传感应线圈做探头在瞬变电磁法（TEM）上进行了野外对比试验。试验结果表明，把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法（TEM）上能够加大勘探深度。     

青城子矿集区深部地质构造探测及找矿意义

青城子矿集区地处辽东裂谷区,是我国重要的铅锌、金银多金属成矿单元,区内已发现青城子铅锌矿、林家金矿、高家堡子银矿等多个矿床。为了解青城子矿集区深部地质侵入岩体分布情况以及断裂的空间展布情况,首次在青城子矿集区开展航空大地电磁、航空瞬变电磁和航空磁法综合测量工作。通过对测量数据进行视磁化率三维反演、电阻率三维反演的数据处理技术,结合已知基础地质资料,划分并重新厘定了区内已知控矿断裂,并对岩体深部分布情况进行圈定,结果显示:印支期双顶沟岩体与新岭岩体深部分布范围相对较大,沿新岭—尖山子一带构成了近SW向隐伏岩体带,均为独立岩体,古元古代大顶子岩体、马家隈子岩体和石家岭岩体深部也分别作为独立岩体。     

瞬变电磁法几种规则形体的物理模拟实验

为了解瞬变电磁法勘探在一些简单条件下的探测能力,采用物理模拟实验的方法,对不同电阻率背景中的球形异常体、高电阻背景不同形态的板状异常体以及不同深度段球形异常体的响应进行了模拟,得到了一系列感应电压归一化多测道曲线和视电阻率—时间剖面。分析认为瞬变电磁法探测高电阻背景条件下方的低阻异常体效果最佳,其探测深度大概为线框边长的2~3倍。这一结论可以为开展瞬变电磁法探测提供一些参考。     

矿井孔中瞬变电磁探测异常响应特征模拟

为了解决常规矿井瞬变电磁超前探测方法受矿井外界干扰影响较大,异常体探测定位不精确的问题,提出一种在井下钻孔中测量瞬变电磁场三分量信号的超前探测方法,对接收线圈所处水平面不同位置、异常体不同方位的异常响应特征进行数值模拟。分析钻孔瞬变电磁探测原理,进行钻孔发射线圈与接收线圈的试验设计以及施工设计,对均匀全空间模型、均匀全空间异常体模型、异常体位于钻孔不同方位的三分量异常场响应特征进行系统分析。在低阻异常体与线圈垂直时,X分量、Y分量、Z分量异常响应最大,随着低阻异常体逐渐平行于接收线圈法向,异常响应逐渐减小,当低阻异常体完全平行于接收线圈法向时,X分量、Y分量、Z分量异常响应最小。通过以上认识,可以根据钻孔径向不同象限位置的异常场三分量组合形态不同,判断异常体所在钻孔的方位。在以钻孔钻进方向为Z轴正方向,以孔口所在平面右向为X轴正方向,下向为Y轴正方向的坐标系下,钻孔瞬变电磁水平分量异常响应形态均为“近似正弦曲线”或“近似反向正弦曲线”形态,通过形态组合判定出孔旁异常体所在象限。通过这样的规律,可分析三维空间条件下异常体的空间位置及赋存状态。通过钻孔瞬变电磁超前探测异常响应特征的分析,可为钻孔瞬变电磁超前探测提供理论数据支持。      

煤矿垂向导水通道综合探测关键技术的研究

矿井瞬变电磁法常被用来探测煤矿垂向导水通道对奥灰带压巷道掘进危害,受巷道等条件的限制,均采用多匝小线圈进行发射和接收.由于存在线圈的自感和互感,造成瞬变电磁法早期的数据畸变,为此引入矿井瞬变电磁法的数据校正方法。通过巷道三个方向的瞬变电磁法探测,准确圈定了巷道迎头二个异常的位置。根据探查成果设计钻孔,结合孔中瞬变电磁法精准探明了裂隙带的发育规律,为注浆工程提供了准确的靶区,从而保障了巷道掘进的安全。     

辽东地区金矿床类型、成矿特征及找矿潜力

辽东地区是我国重要的金矿集区之一,中生代构造、岩浆活动强烈,并伴生强烈的金成矿作用。根据金矿床时空分布及成矿特征,将辽东地区划分为三个金矿集区:青城子、五龙、猫岭。矿集区内金矿包括石英脉型金矿和蚀变岩型金矿这两种类型,并分别受高角度断裂和低角度断裂构造体系控制。辽东地区金矿成矿时代主要为早白垩世,少量早侏罗世。已有H-O同位素、成矿流体及地质研究表明:(1)区内金成矿与中生代岩浆活动有关、受断裂构造控制,并以强烈硅化-绢云母化为特征标志;(2)区内金矿床属于岩浆热液型矿床;(3)充填作用和混合作用可能是辽东地区金矿床成矿物质沉淀的机制。辽东地区金矿成矿系统按其产出环境及特点,可分为两个亚系统:产于中生代花岗质岩体内岩浆热液金成矿系统(五龙式)及产于古元古代变质岩中岩浆热液金成矿系统(青城子式、猫岭式)。结合区域找矿进展和近期研究工作,建立了辽东地区金矿找矿预测地质模型,认为本区具有与胶东地区相似的金矿成矿条件,成矿潜力巨大,研究工作对区域矿产勘查部署工作有指导意义。     

井地瞬变电磁联合探测在2 000 m深部找矿中的应用

深部矿产探测是一个难题,井中瞬变电磁方法(Transient Electromagnetic Method, TEM)通过传感器沿钻孔深入地下,更接近于深部目标体,从而提高见矿率和找矿效果。在国外井中瞬变电磁被广泛地应用于深部找矿勘查中,并取得了许多重要的找矿成果,而在国内受限于仪器、理论研究以及解释技术发展较慢等诸多原因,在实际深部找矿应用方面较少。以辽宁青城子白云金矿区2 000 m深部找矿作为典型案例,开展井中TEM和地面TEM的探测,尝试将地面和井中TEM资料进行综合解释,以期更合理地解释钻孔周围的有利成矿部位。实测结果表明:井中TEM原始剖面曲线在1 400~1 650 m深度段出现典型负异常特征,显示钻孔外局部低阻异常体的存在;此外,井中TEM原始曲线晚期道中出现极化现象,是由于断裂和破碎带中富集的与金密切相关的黄铁矿化引起;地面TEM反演结果清楚显示了测线下方典型分布情况,发现了隐伏断裂深部延伸较大,成矿条件良好;综合分析解释,TEM L52线所推测的隐伏断裂深部仍有良好的金富集条件;经钻孔资料证实,地面和井中TEM综合解释结果正确可靠。研究成果表明,井?地瞬变电磁法联合探测在深部找矿中具有较好应用前景。      

基于钻探约束的瞬变电磁解释方法及应用

随着我国城镇建设的飞速发展,城镇建筑用地范围不断扩大,所面临的近地表地质构造越来越复杂,常规钻探法难以满足地基勘查的需要。为此,基于优势互补理念,将瞬变电磁法空间采样率高、地质信息丰富、地质体横向边界刻画准确等优势与钻探垂向测深精度高、分层定位准确等优势相结合,提出基于钻探约束的瞬变电磁法解释新方法,较好地克服了常规瞬变电磁法计算深度精度不足的局限,提高了视电阻率剖面的纵向解释能力。通过浩金元住宅建设区采空区探测的应用试验,圈定了测区中东部存在一个面积约0.01 km2的采空积水区,中部存在一个面积约0.009 75 km2的非采空区,其他部分均为采空区,取得了良好的应用效果。      

综合物探在地面塌陷区探测中的应用

在某地面塌陷区探测中,为准确判定塌陷回填区内是否存在空洞,根据地质条件和现场状况,选用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和瞬变电磁法进行综合探测。对典型断面图上低阻异常特征的分析结果表明,两种探测方法结果一致,但各有特点:CSAMT法探测深度大,对异常区的判断较为准确,但分辨率相对较低;瞬变电磁法分辨率优于CSAMT,但探测深度较浅,受目标深度内介质的物性影响较大,且浅部有盲区。异常区钻孔验证结果显示,探测结果准确可靠,表明综合物探方法应用于塌陷回填区的探测是准确、有效的。     

直升机TEM系统关键技术指标与探测深度分析

直升机TEM系统在国际上正处于开发实验阶段,还需2～3年时间才可投入商业应用。该系统即灵活、又有一定的勘探深度,在国外已经取得了一定的勘查效果,因此,它是今后航空电磁测量技术的发展趋势。直升机TEM系统的灵活性符合中国多山的勘查条件,而它的勘探深度有多大是急需弄清的另一个关键的问题。本文利用水平层状大地模型计算出的瞬变响应,分析了装置类型、磁矩、噪声与探测深度的关系,并得出了直升机TEM系统,在中国几种典型水文地电模型条件下的最大勘探深度,这对于论证我国是否发展直升机TEM系统提供了理论依据。     

综合物探在柴达木盆地盐湖深层卤水钾矿勘查中的应用

青海省柴达木盆地是著名的钾肥生产基地,也是中国盐类矿产的主要产地.以往盐类矿产勘查主要针对第四纪浅部盐类矿产,对第四纪深部及古近纪-新近纪卤水钾矿工作程度较低,资源勘查情况不明.由于盐湖区浅部卤水矿化度较高,会对电阻率类方法造成严重的低阻屏蔽效应,从而影响其探测深度,对于应用地球物理方法造成了极大的局限性.为查明该区深部卤水钾矿资源情况,采用对低阻异常敏感、信号强度大、纵横向分辨率高的瞬变电磁法（TEM）,并结合勘探深度较大的大地电磁测深法（MT）对深层卤水钾矿进行探测.勘查结果识别出了相对低阻异常区,经后期钻孔验证,显示探测结果较为可靠,表明TEM、MT两种物探方法应用于盐湖区深层卤水钾矿探测是有效的,揭示了TEM、MT综合物探方法在盐湖区探测深层钾盐资源的良好应用前景.     

辽宁白云金矿床成矿构造与成矿结构面特征浅析

白云金矿是辽宁省青城子矿集区大型金矿床之一,文章根据矿山资料及野外详细调查,主要对矿区的成矿构造与成矿结构面进行了梳理。成矿构造主要为成矿期活动的断裂和褶皱,利用侵入其中的含矿岩脉（石英斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩和煌斑岩）确定成矿期断裂主要为近东西向、北西向和北东向断裂,成矿期的褶皱主要为姚家岭—天桥岭—李家堡子倒转向斜,该倒转向斜是青城子一带印支期岩浆活动形成的推覆构造形成;成矿结构面主要分为四种,即侵入岩与围岩接触面、层间断裂面或接触面、围岩断裂或裂隙面和水压致裂结构面,并从力学角度分析了这四种结构面的产生机制。最后,讨论了在强烈的由南向北挤压应力作用下,含矿热液沿不同的张性裂隙侵位形成不同矿体样式。     

西秦岭凤太矿集区西部铅锌成矿特征及找矿方向

凤太矿集区是秦岭铅锌金成矿的重要组成部分,铅锌矿主要集中分布在矿集区的西部,可划分为南部的铅硐山―水柏沟铅锌(铜)矿带和北部的八方山―八卦庙―银母寺铜铅锌金矿带。目前区内发现的大、中型铅锌矿床均具有"沉积相+层位+构造"的"三位一体"的成矿规律,即热水喷流沉积是成矿的必备条件,古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩接触面及附近是赋矿的主要层位,NWW向褶皱和断裂是控矿的重要因素。根据区域成矿规律、前人经验和野外总结,提出已知铅锌矿床的走向延伸部位、已发现矿体但勘查程度低的控矿背斜倾伏部位、受同一背斜控制的两个铅锌矿床之间的构造凹陷部位、与已知控矿背斜平行的次级隐伏背斜、白垩纪东河群下部、已知矿床两翼深部等部位是重要的找矿靶区和方向,应引起足够的重视。     

西南三江兰坪盆地隐伏岩体探测及其成矿效应

兰坪盆地内发育以金顶、白秧坪为典型代表的MVT型Pb-Zn矿床,其中金顶是我国规模最大的铅锌矿床。现有研究成果中针对区域大规模成矿作用过程、成矿流体形成机制等认识仍存在分歧,特别是对盆地深部是否存在隐伏岩体有较大争议。本文基于区域重磁异常特征与遥感环形构造分析,认为金顶-白秧坪矿集区深部发育中酸性隐伏岩体;通过开展隐伏岩体顶、底埋深,3D展布形态的计算,发现深部岩体空间展布严格受中轴断裂控制,且白秧坪岩体埋藏较深,金顶岩体顶面呈断续凸起的串珠状,具有北浅南深的特点。依据区域构造演化及矿集区成矿时序,推测盆地内部隐伏岩体形成于走滑-应力松弛伸展期,与金顶-白秧坪矿集区主成矿期一致。进一步分析其成矿效应认为,盆地边缘深大断裂与中轴断裂带一起组成的深部岩浆导流体系,促进深部岩浆上侵;上侵岩浆为区域成矿提供主要的热源,直接参与盆地热卤水流体的形成,并促进热卤水运移至浅部断裂与盖层断裂中成矿。