地大華睿瞬變電磁儀多少算低阻

地大華睿瞬變電磁儀6Ω?m算低阻。根據(jù)瞬變電磁儀探測(cè)經(jīng)驗(yàn)，判斷視電阻率值為6Ω?m視電阻率等值線圈定的低阻異常區(qū)，紅線圈出的藍(lán)色區(qū)域（即長(zhǎng)度1200-1380m，深度40-120m）。

瞬變電磁儀

最適合的就是最好的！ 在中國(guó)，主流的進(jìn)品產(chǎn)品是加拿大Geonics公司的PROTEM和澳大利亞α-GeoInstruments公司的terra TEM瞬變電磁儀。PROTEM的優(yōu)點(diǎn)突出：精度高，關(guān)斷時(shí)間時(shí)間短，性能穩(wěn)定，在世界和中國(guó)占主要市場(chǎng)；缺點(diǎn)是移動(dòng)起來(lái)不及terra TEM方便（由于發(fā)射線框與接收線框分離的緣故），設(shè)計(jì)不及terra TEM新穎。terra TEM正好相反：在性能上不及PROTEM，但是由于發(fā)射、接收兩框一體，較為便于移動(dòng)（但兩框的相互干擾也一直困擾著terra TEM的現(xiàn)有用戶），外觀較為美觀（個(gè)人認(rèn)為）。價(jià)格方面自然是PROTEM高于terra TEM。PROTEM的

　瞬變電磁法（TEM）

瞬變電磁法（TEM）儀器為原地礦部廊坊物化探研究所生產(chǎn)的WDC-2B型小功率瞬變電磁儀。野外數(shù)據(jù)采集使用WDC-2B型小功率瞬變電磁儀。

在魯春礦區(qū)布置了9條東西向的勘探線剖面，由北向南為P9、P5、P3、P0、P6、P8、P10、P12勘探線以及F線。

整個(gè)瞬變電磁法的工作由野外工作和室內(nèi)工作兩部分構(gòu)成，野外工作完成數(shù)據(jù)的采集、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)初步處理和解釋等項(xiàng)任務(wù)；室內(nèi)工作完成數(shù)據(jù)的綜合處理、成圖和人機(jī)交互解釋等項(xiàng)任務(wù)。

巖礦石地質(zhì)物性的測(cè)定是礦區(qū)物探工作的地球物理前提，是為方法技術(shù)條件以及物探異常的定性、定量解釋提供相應(yīng)的物性依據(jù)和參數(shù)。在魯春礦區(qū)采集、測(cè)定巖石電參數(shù)包括塊狀礦石、流紋巖、綠泥板巖、絹云板巖、玄武巖、礦化灰?guī)r等六大類巖石（表4-2）。礦石的電阻率低，變化范圍為132～180Ω·m，平均為154Ω·m；圍巖的電阻率高，各類巖石電阻率的變化范圍為300～4920Ω·m，圍巖電阻率的平均變化范圍為470～2350Ω·m。從磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)表可看出，礦（化）體與圍巖的電阻率的差異非常明顯，因此，認(rèn)為異常為礦致異常，具有實(shí)施瞬變電磁法（TEM）探測(cè)的物性條件。

表4-2　魯春礦床巖石、礦石的電性參數(shù)

魯春礦區(qū)礦體中含有大量的磁鐵礦和Zn-Cu-Pb硫化物礦物，具有實(shí)施瞬變電磁法（TEM）探測(cè)的物性條件，通過(guò)TEM電法工作，探測(cè)魯春礦（化）體深部空間產(chǎn)狀。通過(guò)對(duì)魯春礦區(qū)9條物探剖面的重疊回線和大定源回線法探測(cè)，控制深度350～500m，對(duì)其已知礦體露頭區(qū)以及植物和坡積物覆蓋區(qū)，均顯示出較好的效果（圖4-13，圖4-14，圖4-15，圖4-16）。

北礦段（P11-P3勘探線）有一定數(shù)量的坑道、探槽和采坑控制礦體，布置瞬變電磁法（TEM）剖面3條，分別位于P9、P5、P3勘探線。重疊回線位于P9勘探線，大定源回線位于P5、P3勘探。TEM結(jié)果顯示在地下深度約250m范圍內(nèi)都存在ρ_s值為25～0Ω·m的低阻體，其低阻體出現(xiàn)的部位與高精度磁測(cè)異常的范圍基本一致，推測(cè)為礦化體。在P9勘探線地下深度約150～500m范圍出現(xiàn)了寬約400m的低阻體，ρ_s值為20～0Ω·m，推測(cè)為層狀礦體下伏的筒狀礦（化）體。

圖4-13　魯春礦區(qū)P9勘探線地質(zhì)剖面及TEM視電阻率斷面綜合圖

中礦段（P3-P4勘探線）的絕大部分為植被和坡積物覆蓋區(qū)，只在P0-P2勘探線之間有少量工程揭露礦體。布置瞬變電磁法（TEM）剖面1條，位于P0勘探線上，TEM（重疊回線）結(jié)果顯示在地下深度約200m范圍內(nèi)存在ρ_s值為25～0Ω·m的低阻體，其低阻體出現(xiàn)的部位與高精度磁測(cè)異常的范圍基本一致，推測(cè)為礦化體。由高精度磁測(cè)異常解析延拓結(jié)果顯示出，P0-P2勘探線之間出露的礦體因滑坡向下有一定的位移。

圖4-14　魯春礦區(qū)P0勘探線地質(zhì)剖面及TEM視電阻率斷面綜合圖

圖4-15　魯春礦區(qū)P6勘探線地質(zhì)剖面及TEM視電阻率斷面綜合圖

圖4-16　魯春礦區(qū)P10勘探線地質(zhì)剖面及TEM視電阻率斷面綜合圖

南礦段（P4-P12勘探線）有一定數(shù)量的坑道、探槽和采坑控制礦體，布置瞬變電磁法（TEM）剖面3條，分別位于P6、P8、P10勘探線。重疊回線位于P6、P10勘探線，大定源回線位于P8勘探線。TEM結(jié)果顯示在地下深度約250m范圍內(nèi)都存在ρ_s值為25～0Ω·m的低阻體，其低阻體出現(xiàn)的部位與高精度磁測(cè)異常的范圍基本一致，推測(cè)為礦化體。在P10勘探線的西側(cè)，地下深度120～370m范圍內(nèi)出現(xiàn)了寬約250m的低阻體，ρ_s值為20～0Ω·m，該低阻體在北側(cè)P8勘探線地下深度250m處仍有一定反映，結(jié)合P8勘探線幅頻激發(fā)極化法斷面的解釋成果（1998年），推測(cè)為層狀礦體下伏的筒狀礦（化）體。

南延礦段（P12-P24勘探線）為筆者研究的外延地段，未見(jiàn)任何露頭，皆被植被和坡積物覆蓋，布置瞬變電磁法（TEM）剖面1條，大定源回線位于P12勘探線上。TEM結(jié)果顯示：植被和坡積物覆蓋層下存在低阻體，其低阻體出現(xiàn)的部位與高精度磁測(cè)異常的范圍基本一致，推測(cè)為礦化體，覆蓋層深度從50m（東）至120m（西）不等，低阻體（礦化體）空間走上向北可與P10勘探線的礦（化）體（層）相接。

魯春礦區(qū)的瞬變電磁法（TEM）深部探測(cè)結(jié)果表明，礦（化）體向深部延伸較穩(wěn)定和連續(xù)的，低阻體明顯，視電阻率低（ρ_s值為25～0Ω·m）。層狀礦（化）體傾向延伸可達(dá)200～250m，魯春礦區(qū)的低阻體與磁異常及異常體的空間分布較為一致，也與礦床實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面的構(gòu)型大體對(duì)應(yīng)。魯春礦區(qū)層狀礦（化）體的下伏還存在兩個(gè)規(guī)模較大的筒狀低阻體，顯示出很好的找礦前景。

瞬變電磁法的資料解釋及應(yīng)用實(shí)例

（一）瞬變電磁法的資料解釋

TEM資料解釋，就是根據(jù)工區(qū)的地質(zhì)、地球物理特征分析TEM響應(yīng)的時(shí)間特性和 空間分布特征，確定地質(zhì)構(gòu)造的空間分布特點(diǎn)，例如，覆蓋層厚度變化，垂向巖性分層和 巖層的橫向變化情況，斷裂破碎帶和其他感興趣的局部地質(zhì)構(gòu)造目標(biāo)的位置、形態(tài)、產(chǎn) 狀、規(guī)模、埋深等。和其他物探方法一樣，對(duì)資料的定性分析和解釋是資料解釋中最重要 和最基本的部分，定量解釋一般都是在定性解釋的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。已有的一些簡(jiǎn)單實(shí)用的 定量計(jì)算方法都是根據(jù)簡(jiǎn)單地電條件導(dǎo)出的，因此，計(jì)算結(jié)果實(shí)際上只能認(rèn)為是半定量 的，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意其局限性。

因TEM兼有剖面法和測(cè)深法兩種性質(zhì)，因此，大多數(shù)情況下，既要對(duì)整個(gè)工區(qū)或剖 面進(jìn)行偏重于剖面法的資料解釋，又要對(duì)一部分測(cè)點(diǎn)的TEM響應(yīng)的時(shí)間特性作測(cè)深資料 解釋。

TEM的測(cè)深解釋與其他測(cè)深方法一樣，在定性解釋階段，要分析曲線的畸變，制作 各種必要的定性圖件，以求對(duì)測(cè)區(qū)（測(cè)線）的地電斷面特征有一個(gè)定性的了解，并為定量 解釋作好準(zhǔn)備。其內(nèi)容與其他測(cè)深法大同小異，這里不再重復(fù)。至于定量解釋，也有量板 法、特征點(diǎn)法以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)擬合等方法。

TEM的剖面解釋，重點(diǎn)就是要獲得局部良導(dǎo)地質(zhì)構(gòu)造的產(chǎn)狀和埋深等信息。首先要 進(jìn)行異常的劃分，得出局部異常后，再進(jìn)行異常分類。然后結(jié)合測(cè)區(qū)地質(zhì)和地形、地物情 況排除淺部干擾體（如金屬管道等）異常和地質(zhì)噪聲，篩選出有意義的異常，根據(jù)異常的 空間和時(shí)間分布特點(diǎn)，確定異常體的形狀、規(guī)模及埋深等。在可能的情況下，還應(yīng)確定異 常體的電性參數(shù)。

（二）應(yīng)用實(shí)例

目前，瞬變電磁法在礦產(chǎn)、工程、環(huán)境物探中的應(yīng)用非常廣泛，在橋址、路基、壩址、高層建筑地基勘查，地?zé)岷偷叵滤Y源探測(cè)，巖溶、滑坡、煤礦陷落柱、地下水污染 等災(zāi)害地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中，TEM都發(fā)揮了重要作用。

圖4-67 磨刀門大橋020N線瞬變電磁法綜合剖面（據(jù)程志平，2007）（a）多道dBz/dt曲線；（b）推斷地質(zhì)剖面

1.磨刀門大橋橋址勘查

磨刀門大橋是廣州珠海高速公路橫跨珠江入?？谀サ堕T水道的大橋，水道寬約3km，初 選橋址的橋軸部位海水深幾米到幾十米。橋軸線東西兩岸出露燕山期花崗巖，測(cè)區(qū)還零星出 露泥盆系地層。物探工作任務(wù)是查明待選橋址區(qū)的斷層裂隙等地質(zhì)構(gòu)造的賦存狀態(tài)。投入瞬 變電磁法，使用EM—37型瞬變電磁儀。淺水區(qū)采用中心回線裝置，發(fā)射回線邊長(zhǎng)20m。發(fā) 射回線和接收回線固定在一個(gè)小木船上由機(jī)動(dòng)船牽引。淺灘區(qū)采用框-回線裝置。發(fā)射框布 置在岸上，尺寸為300m×700m，接收框在小船上。發(fā)射基頻為25Hz和6.25Hz兩組，每個(gè) 頻率的采樣道數(shù)均為20道，采樣時(shí)間0.78～25.10ms，水上定位采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀作前方交 會(huì)定位。共布置平行于橋軸線的測(cè)線4條，平行河岸的測(cè)線6條。圖4-67（a）所示為其中 初選橋軸線020N的dBz/dt多道剖面曲線（只繪出其中5～20道）。從圖中可見(jiàn)，在1750～ 1917測(cè)點(diǎn)間有一個(gè)明顯的晚期雙峰異常，推斷為斷裂破碎帶，根據(jù)峰值差異小可判斷斷裂 基本陡立，傾角約80°。根據(jù)對(duì)TEM剖面異常和部分測(cè)點(diǎn)ρ_τ曲線綜合分析計(jì)算，繪出了推 斷地質(zhì)斷面，如圖4-67（b）所示。在1778號(hào)點(diǎn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證鉆孔，在深度49.5～57.0m之間為 斷層破碎。該測(cè)線還布置了一些其他的驗(yàn)證孔，也與推斷結(jié)果吻合較好。

根據(jù)該區(qū)TEM資料，查明初選橋址附近構(gòu)造較發(fā)育，建議橋軸線向南或向北位移 200～400m。這一建議被公路設(shè)計(jì)部門采納。

圖4-68 云南會(huì)澤鉛鋅礦6號(hào)礦體上的TEM異常

2. 云南會(huì)澤鉛鋅礦深部找礦

1998年，云南會(huì)澤鉛鋅礦的第二輪找礦中，TEM法在深部找礦中取得了較好的效果。

該鉛鋅礦屬層控改造型，含礦層位于下石炭系頂部的白云巖夾灰?guī)r。圍巖為泥盆系、 石炭系和二疊系，巖性以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖為主，只在二疊系底部有一薄層細(xì)砂 巖與碳質(zhì)頁(yè)巖互層。已知礦體中的6號(hào)礦體金屬儲(chǔ)量為大型，頂部埋深約600m。深部找 礦的目的是在地質(zhì)預(yù)測(cè)剖面上查證含礦層中是否存在相同類型的鉛鋅礦體。

礦體不具磁性，磁法無(wú)效。礦體密度雖然很大，但在地面上只能引起幾十微伽（1μGal＝0.01g.u.）的重力異常，在復(fù)雜地形條件下，重力測(cè)量難以達(dá)到目的。礦體的 電阻率很低，只有幾十歐姆·米，圍巖電阻率在1000Ω·m以上，是唯一可以利用的物性 參數(shù)。但是，要求的探測(cè)深度大，常規(guī)電法難以奏效，TEM法成為首選的探測(cè)手段。TEM法采用重疊回線裝置，邊長(zhǎng)200m，發(fā)射電流100A。地形傾角為30°左右，已知礦6 號(hào)礦體頂部埋深約600m，頂板垂直地面深度大于500m。圖4-68所示為TEM法在6號(hào) 礦體上的測(cè)量成果。由圖可見(jiàn)，在已知礦體（層狀低阻體）上獲得明顯的水平板狀體異 常，在對(duì)方?jīng)]有提供地質(zhì)資料的情況下，根據(jù)TEM資料推斷的礦體深度及空間位置與6 號(hào)礦體基本吻合。

在已知剖面上取得成效的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了地質(zhì)預(yù)測(cè)剖面的測(cè)量，并發(fā)現(xiàn)了含礦層中的 層狀低阻體異常，推斷深度約400m。后經(jīng)驗(yàn)證，該異常為礦體異常，這一實(shí)例說(shuō)明TEM 法重疊回線裝置可以探測(cè)埋深約為3倍回線邊長(zhǎng)的低阻體異常，其探測(cè)深度可以達(dá)到 600m以上。這一實(shí)例也表明了TEM法探測(cè)微弱異常的卓越能力。

CUGTEM瞬變電磁儀

瞬變電磁法由于具有許多傳統(tǒng)直流電法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今得以迅速推廣的新一代電磁勘探方法。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）高科資源探測(cè)儀器研究所從20世紀(jì)90年代初期就進(jìn)行瞬變電磁儀硬件及軟件方面的研究，至今已有近20年歷史，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索、改進(jìn)，研制成功了獨(dú)具特色的輕便電源、小線圈、大功率發(fā)射用于深部地質(zhì)勘探的瞬變電磁儀，為滿足不同用戶的使用需求，專門開(kāi)發(fā)出適合不同勘探條件的“CUGTEM”系列瞬變電磁儀產(chǎn)品。

（一）CUGTEM礦用系列瞬變電磁儀應(yīng)用領(lǐng)域

1）在地面往下探測(cè)礦區(qū)構(gòu)造分布、構(gòu)造含水性；

2）采空區(qū)及廢棄的充水小煤窯水的突水水源勘查；

3）煤層底板巖溶含水層、巖溶陷落柱及巖溶塌落洞勘查；

4）掘進(jìn)過(guò)程中遇到的隱伏導(dǎo)水構(gòu)造勘查；

5）回采過(guò)程中遇到的工作面內(nèi)部隱伏的點(diǎn)狀導(dǎo)水構(gòu)造（陷落柱、封閉不良鉆孔等）勘查；

6）頂?shù)装宀傻V擾動(dòng)誘發(fā)的導(dǎo)水破裂帶導(dǎo)通勘查。

（二）CUGTEM礦用系列瞬變電磁法的特點(diǎn)礦井瞬變電磁法基本原理與地面瞬變電磁法基本原理相同。所不同的是，礦井瞬變電磁法是在井下巷道內(nèi)進(jìn)行，瞬變電磁場(chǎng)呈全空間分布（圖6－3－4），全空間效應(yīng)成為礦井瞬變電磁法固有的問(wèn)題。煤層一般情況下為高阻介質(zhì)，電磁波易于通過(guò)，所以煤層對(duì)TEM來(lái)說(shuō)就沒(méi)有像對(duì)直流電場(chǎng)那樣的屏蔽性，故接收線圈接收到的信號(hào)是來(lái)自發(fā)射線圈周圍全空間巖石電性的綜合反映。因而在判定異常體空間位置時(shí)，需根據(jù)線圈平面的法線方向并結(jié)合地質(zhì)資料加以綜合分析確定。

圖6－3－4 全空間瞬變電磁場(chǎng)的傳播

由于特殊的井下施工環(huán)境，礦井瞬變電磁法與地面瞬變電磁法以及其他的礦井物探方法有很大的不同，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：

1）受井下巷道施工空間所限，無(wú)法采用地表測(cè)量時(shí)的大線圈（邊長(zhǎng)大于50m）裝置，只能采用邊長(zhǎng)小于3m的多匝小線框，因此與地面瞬變電磁法相比具有測(cè)量設(shè)備輕便，工作效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，可用于礦井其他物探方法無(wú)法施工的巷道（巷道長(zhǎng)度有限或巷道掘進(jìn)迎頭超前探測(cè)等）。

2）由于采用小線圈測(cè)量，點(diǎn)距更密（一般為2～20m），體積效應(yīng)降低，橫向分辨率提高，再者測(cè)量裝置靠近目標(biāo)體，異常體感應(yīng)信號(hào)較強(qiáng)，具有較高的探測(cè)靈敏度。

3）利用小線框發(fā)射電磁波的方向性，可以探測(cè)采煤工作面頂、底板含水異常體的空間分布，探測(cè)巷道迎頭掘進(jìn)前方隱伏的導(dǎo)（含）水構(gòu)造。

4）受發(fā)射電流關(guān)斷時(shí)間的影響，早期測(cè)量信號(hào)畸變，無(wú)法探測(cè)到淺層的地質(zhì)異常體，一般存在20m左右的淺部探測(cè)盲區(qū)。

5）井下施工時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)容易受到金屬物（采煤機(jī)械、變壓器、金屬支架、排水管道等）的干擾，需要在資料處理解釋中進(jìn)行校正或剔除。

目前，礦井瞬變電磁法主要用于解決煤層頂板（或底板）巖層內(nèi)部的富水異常區(qū)探測(cè)、巷道掘進(jìn)迎頭前方的突水構(gòu)造預(yù)測(cè)、含水陷落柱勘查等水文地質(zhì)問(wèn)題。

（三）CUGTEM礦用系列瞬變電磁測(cè)點(diǎn)布置及施工方法

于巷道內(nèi)設(shè)置可通一定波形電流的發(fā)射線圈，從而在其周圍空間產(chǎn)生一次磁場(chǎng)，并在巷道周圍導(dǎo)電巖礦體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，斷電后，感應(yīng)電流由于熱損耗而隨時(shí)間衰減，衰減過(guò)程一般分為早、中和晚期。早期的電磁場(chǎng)相當(dāng)于頻率域中的高頻成分，衰減快，趨膚深度小；而晚期成分則相當(dāng)于頻率域中的低頻成分，衰減慢，趨膚深度大。通過(guò)測(cè)量斷電后不同時(shí)間的二次場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律，可得到不同深度的地電特征（圖6－3－5）。

圖6－3－5 CUGTEM礦用系列瞬變電磁發(fā)送及接收線圈布設(shè)圖

礦井瞬變電磁法在煤礦井下巷道迎頭附近進(jìn)行，以扇形方式進(jìn)行探測(cè)。根據(jù)多匝小線框發(fā)射電磁場(chǎng)的方向性，可認(rèn)為線框平面法線方向即為瞬變探測(cè)方向。因此，將發(fā)射接收線框平面分別對(duì)準(zhǔn)煤層頂板、底板或平行煤層方向進(jìn)行探測(cè)，就可反映煤層頂、底板巖層或平行煤層內(nèi)部的地質(zhì)異常（圖6－3－6）。其線框所在平面與頂?shù)装鍔A角視探測(cè)要求與煤層傾角而定。

圖6－3－6 CUGTEM礦用瞬變電磁儀線框所在平面與頂?shù)装鍔A角變化示意圖

CUGTEM礦用瞬變電磁儀系統(tǒng)功能情況見(jiàn)表6－3－1。

表6－3－1 CUGTEM礦用瞬變電磁儀系統(tǒng)能效一覽表

1）(1)＋(3)組合（CUGTEM－8智能深部勘查型瞬變電磁儀）用于地面探測(cè)：

a.中深部資源探測(cè)，探測(cè)深度為地下5m到1300m范圍，地面定點(diǎn)勘查，配合礦下超前探測(cè)“雙聚焦”鎖定目標(biāo)體；

b.找尋地下多金屬礦床、找水、咸淡水區(qū)分、地下電性分層、圈定地下充水溶洞及陡傾角地質(zhì)構(gòu)造；

c.煤層及煤層采空（塌陷）區(qū)、充水區(qū)的探測(cè)。

2）(1)＋(2)組合（TEMJF50礦用隔爆兼本安型瞬變電磁儀）用于井下超前200米探測(cè)：應(yīng)用于工作復(fù)雜、噪聲干擾大的煤礦井下頂、底板和超前探測(cè)，有效探測(cè)距離200m。

CUGTEM礦用瞬變電磁儀各系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)詳見(jiàn)表6－3－2～表6－3－4。

表6－3－2 TEMHZ75礦用本安型瞬變電磁儀技術(shù)指標(biāo)

續(xù)表

表6－4－3 TEMJF50礦用隔爆兼本安型瞬變電磁儀發(fā)射機(jī)技術(shù)指標(biāo)

表6－3－4 CUGTEM－8智能深部勘查型瞬變電磁儀發(fā)射機(jī)技術(shù)指標(biāo)