瞬變電磁原理、儀器及應(yīng)用瞬變電磁原理、儀器及應(yīng)用#/566.3.2全區(qū)視電阻率計算視電阻率的定義是把實際觀測值假定為相同裝置在均勻大地上的觀測值，推算出這個假想均勻半空間的電阻率，稱之為視電阻率。計算視電阻率就是從觀測值算出與之相對應(yīng)的均勻半空間的電阻率。下面給出階躍脈沖下不同裝置的均勻半空間感應(yīng)電壓表達式。垂直磁偶源的感應(yīng)電壓的全區(qū)表達式：(6-15)'Hz。)-^mp[9erf(比)—2u(9+6u2+4u4)e-u2]St 2兀.a5 J兀(6-15)垂直磁偶源的感應(yīng)電壓的近似表達式：在早期，9mPA T R在早期，9mPA T R2兀.a5Dia<2(6-16)￡在晚期，mN52AQ- T0 R——20兀<KP32152mN3AQ T-0R64陰213Da>16Dia>16(6-17)其中D-2其中D-2人:2p/N，t-tp(Na2)。式中，a為接收一發(fā)射距離，" 0 0 - 0P為均勻半空間的電阻率，m-nIS為發(fā)射磁矩，n為發(fā)射線圈匝數(shù)，I為發(fā)射電流T面積，AR為接收線圈面積。中心回線裝置下感應(yīng)電壓的全區(qū)表達式：S為發(fā)射線圈SH(t) nISPa32[3erf(u)--^^(3u+2SH(t) nISPa32[3erf(u)--^^(3u+2u3)e-u2]

v；K(6-18)中心回線裝置下感應(yīng)電壓的近似表達式：在早期3IAP R-a3t<0.010在晚期，t>1

0(6-19)重疊回線裝置下感應(yīng)電壓的全區(qū)表達式：21P 3 1 —一一 2一V(t)- [(u2+—)erf(u)+^^ue-u2-c2erf(<2u)+e-u2erf(u)-^=u]z 兀.a 2 v：兀 V兀重疊回線裝置下感應(yīng)電壓的近似表達式：(6-20)在早期，￡-巴ae 21t<0.010在晚期，￡-1'爪N052a4e 20p32152對于中心回線和重疊回線裝置下為發(fā)射回線半徑，其他參數(shù)同上，(6-21)誤差函數(shù)：erf(erf(%)=芻J%e-%2dxJ兀0核函數(shù)的解與電阻率之間關(guān)系表達式：u=a匕p(力)=/竺 (6-22)441p i41u2i利用上式可以計算出全區(qū)視電阻率，可見采用任一種裝置工作，核函數(shù)均為雙值或多值函數(shù)，需要判斷真正的解，為了準確判斷真解，采用早期和晚期近似公式先求出視電阻率值，計算u值作為初始范圍，由于在同一采樣時間，近似計算的視電阻率值比全區(qū)公式計算的視電阻率值要大，這樣就可以確定視電阻率的取值范圍，再進行迭代搜索F(u)對應(yīng)的U值。u和t的變化總是成反比，所以較大u值對應(yīng)瞬變場的早期，較小u值對應(yīng)瞬變場晚期。6.3.3計算視深度關(guān)于穿透深度有幾種不同的定義，這里定義為對給定時間t,些3產(chǎn)生值的深度at為穿透深度?！盁熑Α钡乃俣葹椋篤(p,t)=險 (6-23)dt可見，如果獲得穿透深度z(t)，就可由上式得到V(p,t)。在均勻半空間介質(zhì)情況下，穿透深度為：z=—a—C(a)+[C2(a)+2]i/2} (6-24)2ai/2i i“煙圈”垂直運動速度為：V=dz=a//oraC+(C2+2)1/2+[1+C(C2+2)-i/2]aC} (6-25)dt 0ii ii 2式中。式中。2二Sk=0、 'k?！盁熑Α钡拇怪边\動速度與T1/2成反比，即早期“煙圈”運動速度與介質(zhì)的電導率成反比，這意味著高阻介質(zhì)中“煙圈”向下運動速度大于低阻介質(zhì)中運動速度。1、鏡像源位置的確定據(jù)“煙圈”理論，位于電導率為o的均勻大地表面上圓回線的瞬變響應(yīng)可以用一個電流環(huán)代替。對給定時刻t=ti，可以用一個電流線的場強代替半空間在此時刻的響應(yīng)。該電流環(huán)就是在t=ti時刻的鏡像源，ti時刻鏡像位于：D(t)=0Z(t) (6-26)ii這里0二i.i為經(jīng)驗數(shù)，d(t)和Z(t)分別為t時刻的鏡像源位置和穿透深度。ii i由于實際所測得的結(jié)果是在層狀介質(zhì)或二、三維介質(zhì)上得到的，而P是由均勻半a空間計算公式得出的等效鏡像源深度D(t)，不能直接用于計算勘探深度，必須對D(t)i進行精確擬合。其方法是把由視電阻率p計算的D(t)作為擬合的初值，計算鏡像源產(chǎn)a生的磁場。根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整鏡像源深度D，使其產(chǎn)生磁場與實測結(jié)果之間的誤差在允許范圍內(nèi)，這時D就是鏡像源的位置。2、勘探深度的計算在求得了鏡像位置D(t)和穿透深度Z(t)之后，就可用三次樣條插值或差商方法求ii得“煙圈”的運動速度V(p,t)。獲得V(t)后，采用逐步迭代擬合方法可求電阻率值p，ii最后根據(jù)鏡像源位置D(t)，求得勘探深度h(t)，h(t)=yz(t)=(Y/P)D(t)，這里y=0.4i ii i i為經(jīng)驗數(shù)。6.4數(shù)據(jù)成圖圖件的繪制內(nèi)容是服從工作目的，所以剖面測量與測深測量、普查與詳查的成果圖件不盡相同。另外列出的圖件也無需全部繪制，這取決于解釋的需要和提交成果的有關(guān)規(guī)定。1．普查大規(guī)模的瞬變電磁普查測量的目的是圈定有異常響應(yīng)的面積。在分析中，消除掉假異常，實有意義的異常在未來的詳查野外觀測中具有優(yōu)先的等級。在異常地帶測量的衰減曲線的時間常數(shù)T可當作有意義異常的指示標志，它們與有價值的礦床有關(guān)的幾率最高。普查的目的在于發(fā)現(xiàn)有遠景的異常區(qū)，可作為詳查的根據(jù)，但是普查中不可避免的回發(fā)現(xiàn)很多非礦異常，而遠景異常的價值也不相等，所以要繪制較多的基礎(chǔ)圖件，以備解釋之需要，其中有：1．有選擇的繪制測點衰減曲線；2．測線響應(yīng)剖面圖，3．選擇有代表性的早、中晚取樣道的響應(yīng)繪制剖面平面圖；4．選擇有代表性的早、中晚取樣道的響應(yīng)繪制視電阻率斷面圖；5．選擇有代表性的已知地質(zhì)剖面上的響應(yīng)繪制剖面和異常響應(yīng)的剖面繪制視電阻率斷面圖。剖面曲線：首先在所選延時的電壓響應(yīng)剖面曲線上查看是否有異常帶，并在此圖上標出異常。在晚延時（t>10ms）剖面曲線圖上異常越來越清晰的異常，比只在早延時（約2ms）出現(xiàn)的那些異常優(yōu)先權(quán)高。把已知的，像鐵柵欄、電力線和鐵皮小房這些人文產(chǎn)物的位置標在圖上。僅僅在早延時剖面曲線圖上出現(xiàn)的任何異常，以及與已知的人文產(chǎn)物或地質(zhì)體有關(guān)的異常，只能給予非常低的優(yōu)先權(quán)，甚至可能在分析的早期階段就不予考慮。視電阻率斷面圖：如果背景電壓比異常值低，即觀測工作在比較高的電阻率環(huán)境里完成的，那么進一步的解釋可以只利用電壓值。不過，要是觀測工作是在低電阻率（比如〈約10Qm）環(huán)境中完成的，則應(yīng)當把電壓值當作均勻半空間的響應(yīng)，轉(zhuǎn)換為視電阻率斷面圖。在電壓剖面曲線上圈出的異常處，視電阻率與延時的關(guān)系曲線顯示電阻率隨時間下降而不是在異常帶以外的通常隨延時上升。2．詳查詳查工作一般是在兩種情況下進行，其一是緊接普查工作之后，在選擇出遠景區(qū)進行；其二是在礦區(qū)之外圍，地質(zhì)工作詳查，已確定將要勘查的地區(qū)。對于前者一般是增加一些精測剖面，后者是要做面積測測量或者得只做精測剖面，視地質(zhì)需要和物性條件之可能而定。不論那種情況其最終目的都是要確定探測目的物的幾何參數(shù)和電性參數(shù)，確定孔位，以及提出有否值得進一步勘探的意見，為此：1．如何面積測量，應(yīng)繪制與普查工作相等的圖件；2．如做精測剖面則：（1）繪制響應(yīng)剖面圖；（2）響應(yīng)剖面圖下都繪制視電阻率擬斷面圖，已知地質(zhì)剖面上工作附地地質(zhì)斷面圖；（3）異常響應(yīng)的雙對數(shù)和單對數(shù)衰減曲線和背景響應(yīng)的雙對數(shù)衰減曲線圖；（4）縱向電導（S）深度剖面，或時間剖面；（5）視時間常數(shù)剖面等。測深的目的是調(diào)查測區(qū)地層的電性隨深度變化的特征，通過解釋繪出推斷的地質(zhì)圖件，所以一般都不繪制電壓響應(yīng)剖面與衰減曲線，要繪制的圖件有：1．視電阻率斷面圖；2．視電阻率曲線圖；3．視電阻率等值平面圖（早、中、晚取樣道各一張）4．曲線；5．視電阻率不同深度的切片圖。

第7章 ATEM-II系統(tǒng)野外應(yīng)用7.1長春秦家屯模型驗證研究1、勘察區(qū)概況為了進一步驗證ATEM-II淺層探測和剔出一次場算法的有效性，我們在秦家屯測區(qū)的村路和農(nóng)田旁邊，分別在1米和2米深的位置埋設(shè)了不同電阻率的目標體，我們稱據(jù)地表1米深的坑1號坑，據(jù)地表2米深的坑為2號坑，如圖7.1所示，在1號坑中埋放了一個鐵皮盒子，高為0.5米的正方形，在2號坑中埋放了高1.2米、長和寬均為0.8米和暖氣片的低阻體。2號坑的目標體的電阻率比1號坑目標體的電阻率明顯低。1號坑 2號坑0 10 20 30 40 50 60 70m1m2m1m圖7.1低阻目標體的位置及埋深示意圖2、野外工作裝置與參數(shù)選擇為了驗證在不同深度埋設(shè)的目標體，選取發(fā)射邊長為20m的線框，采用了中心回線裝置。發(fā)射回線邊長為20mx20m，接收探頭的有效面積為200m2,點距為10m，發(fā)射電流為11.2A，發(fā)射頻率為25Hz，關(guān)斷時間為34w。3、野外實測結(jié)果的分析與解釋從圖7.2中剖面曲線可以確定，在測線20米處和50米處均有低阻異常，而且在20米的異常位置比較淺而且明顯。采用層狀大地模型計算視深度，得到比較合理的結(jié)果，如圖7.3所示，但對于1號坑的1米深的低阻異常依舊反映不出來，為此，我們采用剔出一次場的算法，計算得到圖7.4的結(jié)果，圖中對近地表的電阻率變化反映比較清晰，對1號坑的低阻體反映明顯，并且在70米處淺部低阻異常也有反映。實驗剖面曲線pV/A*m*m8.0E+26.0E+24.0E+22.0E+20.0E+0cm0.005ms0.010.0150.020.0251.0E+18.0E+06.0E+04.0E+02.0E+00.0E+0010 20 30 4050 60 700.03250.04250.05250.06490.07991.0E+08.0E-16.0E-14.0E-12.0E-10.0E+0010 20 30 40 5060 70010 20 30 4050 60 700.09740.11980.14730.17980.21726.0E-14.0E-12.0E-10.0E+00.26220.31710.3820.45940.55420.66912E-12E-11E-15E-20E+00.80640.97121.16841.40551.6902圖7.2模型測線ATTEM瞬變電磁測量剖面曲線010203040506070242322212019-5二10 2030 40?2750 60 70m.250 5 10 15 20171615141312111098765H(m)-2-4-6-8圖7.3采用層狀反演計算結(jié)果2030405060102030405060700 5 10 15 200070m43圖7.4減去一次場后測量反演計算結(jié)果4、勘察研究結(jié)論通過采用一次場的剔出算法的處理，可以清晰反映測線在20米處埋深1米的低阻體，以及對50米處埋深2米的低阻體在－2米開始有反映，而且可以明顯區(qū)分兩個不同電阻率的低阻體的異常特征。驗證ATEM-II在近地表的探測能力達到1米有效。7.2長春伊通河活斷層勘察研究1、勘察區(qū)概況伊通河活斷層是探明的長春活斷層F4,根據(jù)以往的對該地區(qū)的地層和活斷層的探測結(jié)果和相關(guān)水文地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，測區(qū)的基巖地層分布為一套白堊系下統(tǒng)地層，以粉砂巖、砂礫巖為主，膠結(jié)微弱，孔隙較發(fā)育，在基巖之上為第四系土壤，厚度為10?20米?；顢鄬颖憩F(xiàn)在電性特征多為低阻特征，斷層通常為含水破碎帶，其電阻率較周圍巖石的電阻率低2—3倍。這成為瞬變電磁方法探測中非常有利的條件。從巖石的電阻率特點可知，對于白堊系的砂礫巖、砂巖電阻率相對較高，而泥巖則表現(xiàn)為低阻特性，對于破碎的泥巖在含水后，電阻率更低，表層土壤的電阻率一般在十幾歐姆米一一二十歐姆米之間，對于飽和含水的土壤電阻率會更低。2、野外工作裝置與參數(shù)選擇由于伊通河測區(qū)為總寬度不足二十幾米左右，測區(qū)一邊為養(yǎng)魚池塘，另一側(cè)為伊通河河岸。為了達到精細探測淺層的信息，鋪設(shè)20m的線框，采用了重疊回線裝置，發(fā)射回線邊長為20mx20m，接收回線的面積為400m2,點距為10m，發(fā)射電流為

11.2A,發(fā)射頻率為25Hz,關(guān)斷時間為34W。3、野外實測結(jié)果的分析與解釋10 20 30 40圖7.5ATEM-II瞬變電磁5微秒130KHz測量結(jié)果圖圖7.510 20 30 40圖7.5ATEM-II瞬變電磁5微秒130KHz測量結(jié)果圖3230282624222018161412108654324、勘察研究結(jié)論通過進行一次場剔出算法處理后，探測盲區(qū)變小，可以清晰反映據(jù)地表4?8米以上信息，對地表的330米、350米以及390米的低阻均可以反映，結(jié)果同高密度探測結(jié)果一致。7.3內(nèi)蒙正鑲白旗水源勘察水資源是關(guān)系經(jīng)濟民生問題的大事，水資源的短缺限制和影響了內(nèi)蒙古牧區(qū)正鑲白旗鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展，在于80年初，牧區(qū)的水井隊在正鑲白旗阿拉騰嘎達斯蘇木測線L1的250米處打了一口水井，日噴水量在每小時100噸左右，連續(xù)噴水達20多年，初步確定在該區(qū)另有水源，希望在附近尋找到其他的水源，引入距離該牧區(qū)五十公里的白旗鎮(zhèn)，以解決城鎮(zhèn)居民用水水源問題，為此，在此區(qū)域內(nèi)開展瞬變電磁勘探工作，為飲水工程的水源定位提供科學的施工依據(jù)。根據(jù)該地區(qū)前期地震勘探結(jié)果及核磁共振勘察的結(jié)果，初步斷定水源地主要為裂隙構(gòu)造水，為進一步探明現(xiàn)有自流水井周圍地層構(gòu)造為中心，并圈定可能存在的斷裂帶。吉林大學組成的瞬變電磁法水資源勘探組于2003年夏季進行了野外勘探，利用自行研制ATEM-II瞬變電磁測量系統(tǒng)在該牧區(qū)進行了測量。1、礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征內(nèi)蒙正鑲白旗水源地位于渾善達克沙漠南緣，地勢南高北低，向渾善達克沙漠傾

斜，接近渾善達克東西向挽近槽地南緣。上部為第四系全新統(tǒng)風積砂，分布有風積砂層孔隙潛水；其底部為分布廣、厚度大的第三系上新統(tǒng)紅色泥巖，紅色泥巖構(gòu)成良好的區(qū)域性隔水層。風積砂層孔隙潛水的水量大小隨沙丘底部紅色泥巖頂板的起伏不平而變化：在低洼處風積砂厚度大，有利于地下水的匯集與賦存，水量就較大；而在高處風積砂厚度薄，不利于存水，水量也較小。下部為第三系上新統(tǒng)和下白堊統(tǒng)巴彥花組地層，在其砂巖、砂礫巖層中埋藏有較豐富的承壓自流水。但普遍自流量小于100m3/h在局部構(gòu)造控制區(qū)單井涌水量大于1500m3/d。如1號井單井涌水量大于3000m3/h,4號井單井涌水量為1392m3/d。由于構(gòu)造影響，確定井位較為困難。水化學類型為HCO3-Ga?Mg型水，水質(zhì)較好，符合國家居民生活飲用水標準。2、野外工作方法及回線參數(shù)選擇采用吉林大學研制的ATEM-ii瞬變電磁系統(tǒng)，重疊回線裝置，邊長100X100米,發(fā)射電流13A，關(guān)斷時間130us，發(fā)射頻率25Hz，線同步方式，均勻密集采樣方式，采樣率5us，疊加次數(shù)1024,布設(shè)L1、L4、L3共3條剖面，長度分別為400米、700米、850米，其中剖面L1穿過1978年形成的自流井，L4剖面穿過地震方法勘探確定的井2,L3剖面平行L4線，距L4剖面220米，見水文地質(zhì)結(jié)果圖7.6。4、斷層5、TEM測線圖例1、富水性分區(qū)（5米降水量）潛水<10噸/日，承水壓潛水<10噸/日，承水壓24、斷層5、TEM測線圖例1、富水性分區(qū)（5米降水量）潛水<10噸/日，承水壓口 Baiqi—19 _25.910—100噸/日100—200噸/日核磁共振測點平均含水量％3、鉆孔、民井（單位：噸/日、米）10—100噸/日100—200噸/日核磁共振測點平均含水量％鉆孔編號 涌水量（降深）F1-推測斷層鉆孔編號 涌水量（降深）（1/50水文地質(zhì)資料）F2-推測斷層（1/50水文地質(zhì)資料）TEM測線蒙古牧區(qū)水利研究所提供）為保證一定勘探深度，鋪設(shè)100m的線框，采用了重疊回線裝置，發(fā)射回線邊長100mx100m，接收回線的面積10000m2，點距為50m，發(fā)射電流為13.2A，發(fā)射頻率為25Hz，關(guān)斷時間130”。蒙古牧區(qū)水利研究所提供）3、野外實測結(jié)果的分析與解釋勘探數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，L1剖面通過井1（自流井），其中250米為自流井。圖7.7

H(%50100150200250300350400450-80--120--160--200--24050100150200250300350400450m200190180170160150140130120110907060504030200 50100150200Q.m為白旗L1反演電阻率斷面圖，從剖面可見明顯的低阻異常帶，自流井位于低阻異常帶的西邊緣，低阻異常帶確定為含水斷裂帶，斷裂帶呈直立高角度，深度H(%50100150200250300350400450-80--120--160--200--24050100150200250300350400450m200190180170160150140130120110907060504030200 50100150200Q.m圖7.7正鑲白旗L1瞬變電磁勘探的反演結(jié)果圖L4剖面通過井4（2003年探孔），剖面長度700米，勘探深度280米，300米為井3,圖7.8為L4反演電阻率斷面圖。L4剖面發(fā)現(xiàn)明顯的低阻異常帶，確定低阻異常帶為斷裂帶，斷裂帶呈直立高角度，同剖面L1反映一致，深度200m左右，寬度550米左右，電性反映為100?130Q.m。井3位于低阻異常帶的中部靠西，電性反映為140Q.m,160m以上和180m以下為高阻層，說明含水層厚度薄，同時也說明地層電性為140Q.m時的富水性較電性為130Q.m時的富水性差一些。在300米處勘探結(jié)果同鉆井3的資料一致，并推測在200米處120米深的為富水性較好。圖7.8正鑲白旗L4瞬變電磁勘探的反演結(jié)果圖瞬變電磁法在剖面L4勘探結(jié)果說明了淺層地震勘探噴水量小的原因，為確定新的水井探孔位置，在L4剖面的北邊220m左右確定為L3剖面，地形平坦，以便選擇合適的布井位置，L3剖面長度850m,解譯深度280m,圖7.9為L3反演電阻率斷面圖。L3剖面發(fā)現(xiàn)兩處明顯的低阻異常帶，確定低阻異常帶為斷裂帶，其中東部800

米處，解譯深度160m左右，寬度300米左右，西部200米處，解譯深度300m左右，寬度300m左右，電性反映為90?130Q.m。初步確定在西部200米處深度為160米?250米為富水性較好的區(qū)域，可以鉆孔水井，而東部的800米處電阻率值比自流井處電阻率值低很多，確定含水，但深度比較淺，建議采用核磁共振方法探測驗證，表明在Baiqi-43點，平均含水率7.7%,解譯含水層厚度98m,解譯滲透系數(shù)1.2394m/d,初步確定為斷層帶。含水量很小，但電阻率值比較低，其主要原因是近地表含粘土量比較大所導致。而在650米?700米中間電阻率同自流井的值比較接近,建議在500米與750米中間打井。經(jīng)內(nèi)蒙古牧區(qū)水利研究所在675米處打井驗證,稱為井5,鉆孔深度168米,下管成井深度158米，根據(jù)鉆探取芯和測井解釋結(jié)果，如表1所示的鉆孔資料，0?15米為第四系，為風積中細砂，含水層厚度約10米，類型為孔隙潛水。15?158米為斷裂帶充填物，巖性以中細砂、中粗砂、紅色粘土、砂礫石為主,含水層厚度約28.7米,類型為孔隙自流承壓水。下部為白堊系下統(tǒng)巴彥花組砂巖、灰色泥巖、泥質(zhì)砂礫巖含卵石,未打穿，含水層類型為孔隙自流承壓水，自流量較小。井5承壓水頭+2.55m,42.24m降深涌水量58m3/h,75米降深，涌水量可達2400m3/d。2000 50100150200.m1900 50100150200.m180170160150140130120110907060504030圖7.9正鑲白旗L3瞬變電磁勘探的反演結(jié)果圖4、試驗結(jié)論.采用TEM方法查明淺層地震勘察方法確定的井2噴水量小的原因，確定井5,經(jīng)鉆孔驗證，井5噴水量較大，由自流井1和井5可以滿足3000m3/d的供水需求，而且根據(jù)保守資源估算，阿蘇木水源地可以保證3000m3/d,30年的開采。并且水質(zhì)較好，水化學類型為HCO3-Na型水，各項指標均符合國家居民生活飲用水標準。.TEM方法勘察地下水資源具有優(yōu)勢，勘察深度大、抗干擾能力強，結(jié)合核磁共振方法對地下水勘察對西部水資源勘察提供了新的有效技術(shù)。安徽銅陵礦山接替資源勘探本試驗目的在利用瞬變電磁法技術(shù)了解安徽銅陵鳳凰山銅礦深部的礦體形態(tài)及空間分布情況，檢驗所選方法技術(shù)對鳳凰山銅礦已知深部礦體的探測效果及分辨能力。為實現(xiàn)上述目標，在2002年11月份的由吉林大學、中南大學等研究單位的有關(guān)人員組成的TEM對比試驗組分別于2002年11月10日至11月20日在徽銅陵鳳凰山銅礦相思樹礦區(qū)，對其55勘探線和51勘探線開展了TEM的試驗。1、礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征鳳凰山銅礦田位于長江中下游銅陵多金屬聚礦區(qū)內(nèi)，礦田內(nèi)有豐富的銅、鐵等礦產(chǎn)，是長江中下游工業(yè)發(fā)展基地之一。鳳凰山礦田位于鳳凰山“S”狀復式向斜中段，其中包括舒家店背斜及戴公山背斜的一部分。礦田內(nèi)圍繞鳳凰山巖體周圍出露地層從志留系0）到三疊系中統(tǒng)（T2）。鳳凰山巖體出露面積近10km2，呈長軸近EW向的橢圓狀巖株，主要為花崗閃長巖、石英二長閃長巖，形成于燕山晚期，與圍巖為侵入接觸。通過巖石學，巖相學、巖體內(nèi)部構(gòu)造、變形組構(gòu)及侵位裂隙的研究，得出巖體在區(qū)域NNE向左旋剪切應(yīng)力場作用下具同構(gòu)造侵位的特征。鳳凰山巖體與圍巖接觸帶中存在不同類型及規(guī)模的銅、鐵礦床（礦化點），分別為相思樹、藥園山、寶山陶、鐵山頭、仙人沖、清水塘等礦床，另有江家沖、絹云山、朱家山等礦點。這些礦床或礦點受多組構(gòu)造的復合控制，地球化學資料分析表明，成礦熱液的運移同樣受構(gòu)造應(yīng)力場的控制。自采礦石的礦石類型主要有含銅磁鐵礦礦石，含銅角礫狀礦石，塊狀含銅石榴子石、矽卡巖礦石等。主要金屬礦物為赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦，次為膠狀黃鐵礦，少量輝銅礦、蘭輝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鐵礦等。主要脈石礦物為石英、方解石，次為透輝石，少量石榴子石、白云石、長石、綠泥石、云母、高嶺土等，銅礦物主要呈浸染狀、脈狀、星點狀、小團塊狀分布。主要為花崗閃長巖、石英二長閃長巖，形成于燕山晚期，與圍巖為侵入接觸。礦區(qū)各類巖石電阻率較高的有花崗閃長巖、石英二長閃長斑巖、石英二長閃長巖、大理石和石榴子花崗閃長巖，在100?1000Q-m范圍內(nèi)。電阻率小于50Q-m的有第三系覆蓋區(qū)，含銅矽卡巖化閃長巖、含銅矽卡巖化花崗閃長巖電阻率值一般在20-30Q?m。2、野外工作裝置與參數(shù)選擇野外勘探剖面長為500m，采用強場源TEM系統(tǒng)野外工作，重疊裝置，回線面積為100mx100m，點距為50m，儀器為吉林大學自行研制的ATEM-II系統(tǒng)，雙發(fā)射機同時工作，線同步方式，密集均勻采樣，采樣率為10k，疊加次數(shù)1024,取樣道為26道，延時時間為0.0849?10.126ms，發(fā)射波形為雙極性梯形波，基頻為25Hz，發(fā)射電流為38.5A，由兩個分別為11.5A和27A的疊加形成，關(guān)斷時間為400吃，布設(shè)55、51共2剖面。3、試驗成果及推斷解釋衰減特性比較圖7.10為實驗中三個測點的衰減曲線，圖中可見早、中、晚期不同時期表現(xiàn)出不同的規(guī)律。在早期，三個測點衰減迅速，說明淺層對應(yīng)花崗閃長巖等高阻體，晚期，衰減較緩慢，尤其大號點接近鉆孔位置。按下式：k二|log'——SgV2t——t1 2算得三種曲線的斜率分別為：基巖區(qū)：_|log0.0160721——log0.00807046sj 0.744——0.6141=2.303接近礦區(qū)：_|log0.033281——log0.0234573sk 0.744——0.6141=1.16銅礦區(qū)：110g0.0877801-log0.06649211st 0.744——0.6141=0.7988可見k>k>k。

sksjst)1E+61E+51E+41E+31E+21E+11E+004812161E+7v(微伏20紅線為250米（5號點）黃線為200米（4號點）藍線為125米（2號半點）圖7.10礦區(qū)典型點衰減曲線t（毫秒）根據(jù)瞬變電磁法理論，有限規(guī)模的導體響應(yīng)u(t)，在晚期按簡單的指數(shù)規(guī)律衰減:u(t)-Ke-1/tT其中K為常數(shù)，T為與導體有關(guān)的時間常數(shù)，與異常體電性和幾何形態(tài)有關(guān)，大都未知由上式推出的時間常數(shù)通常成為視時間常數(shù)，以T表示。計算方法可采用:sT-

st-tln(u/u)

j,其中，t>jt,都是晚延時的采樣時間，\u為相應(yīng)的響應(yīng)值。算得的三種響應(yīng)的ti為：基巖區(qū)：Tsj0.7938ttn0.00003625-ln0.000024042=1.95ms接近銅礦區(qū)：T接近銅礦區(qū)：Tsk0.7938 2.551ms|ln0.0002n029-ln0.00015461銅礦區(qū)：Tst0.7938ln0.00080431—In0.00064779-3.668ms因此，T<T<T。skstsj一般說來，k愈小、T愈大，異常體的導電性和體積的乘積愈大，但與含礦與否ss沒有直接聯(lián)系，只是作為判斷異常體性質(zhì)及解釋的依據(jù)之一。TEM試驗結(jié)果分析選擇的礦區(qū)各類巖石電阻率較高的有花崗巖閃長巖、石英二長閃長斑巖、石英二長閃長巖、大理石和石榴子花崗巖閃長巖，在100?1000Q.m范圍內(nèi)。電阻率小于50Q.m的有第三系覆蓋區(qū)，含銅矽卡巖化閃長巖、含銅矽卡巖化花崗閃長巖電阻率值一般在20-30Qm，反演結(jié)果圖7.11,與在250m位置的鉆探數(shù)據(jù)基本吻合，而且勘探深度達到700米左右。進一步驗證強場源TEM系統(tǒng)在大型礦山接替資源勘探中的應(yīng)用效果。

圖7.11 55線視電阻率斷面圖（I=38.5A）4、試驗結(jié)論為了在已有的大型礦山的深部、周邊尋找新的接替資源，針對大型礦山的強工業(yè)電磁噪聲，以及勘探深度要求在500米以上，利用文中提出的加大發(fā)射電流和選擇發(fā)射回線邊長的方法來壓制噪聲，提高信噪比，提高勘探深度是有效的。證明了采用強場源TEM系統(tǒng)尋找危機礦山接替資源是行之有效的勘探方法，對于深部找礦、找油氣等都具有重要的指導意義和實用價值。浙江舟山連島工程探測為了驗證提取全程瞬變二次場的可行性及其應(yīng)用效果，2003年6月底，項目組與江蘇省工程物理勘察院合作，在浙江舟山開展了瞬變電磁法實驗研究。1、礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征舟山大陸連島工程位于浙江省東部的東海海域內(nèi)，連接舟山、寧波兩市，主要由岑港大橋、響礁門大橋、桃天門大橋、西堠門大橋和金塘島大橋組成。本次勘察的西堠門大橋為連接金塘島和冊子島，跨度約為1650m的懸索橋，懸索橋的南北錨碇均位于金塘島和冊子島上，重力錨的幾何尺寸約為82.5m*62m*60m，北塔位于海中的老虎山上，南塔位于金塘島上。采用瞬變電磁方法探測橋位區(qū)的塔、錨處的基巖中的斷裂、破碎、裂隙等不良地質(zhì)問題，主要探測橋位區(qū)下的海蝕洞。對金塘島和冊子島、老虎山三個島嶼共進行了24條剖面勘察，其中位于海中老虎山測區(qū)地質(zhì)環(huán)境最為關(guān)心，北塔初步選址在4測線上，為此對比較重要的4測線進行一次場剔除處理研究。2、野外試驗工作參數(shù)由于老虎山測區(qū)總共面積不足200平方米，海拔高度最高為29m,最低只有13m,為了探測精細，鋪設(shè)20m的線框，采用了重疊回線裝置，發(fā)射回線邊長為20mx20m，接收回線的面積為400m2,點距為10m，發(fā)射電流為11.2A，發(fā)射頻率為25Hz，關(guān)斷時間為34口s。3、野外試驗結(jié)果分析圖7.12給出4測線得到的剖面曲線,圖中曲線形態(tài)比較光滑,和晚期數(shù)據(jù)一致,在剖面曲線上，早期取樣道在100m和130m處出現(xiàn)低阻異常，而晚期在80m和110m處出現(xiàn)低阻異常，并且在110m處低阻異常比