井中电磁法
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发布时间：2022-04-22 06:00
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时间：2024-03-16 06:48
一、内容概述
井中电磁法（BHEM 或DHEM）是应用低频简谐场或不稳定场，以钻孔为测量线，研究钻孔周围空间，借以发现钻孔周边的良导电性矿体并确定其空间展布和延伸的一种方法。该方法通常以钻孔为中心，或者在钻孔周边布置大激发回线，通过钻孔中的探头进行接收和测量。井中探头通常由EM传感器和井眼定向仪组成。目前，EM传感器有感应线圈、场回馈感应线圈和磁通门磁力计3种。场回馈感应线圈相对于普通感应线圈具有极大的增益，在稳定性、信号保真度等方面也要强很多。磁通门磁力计是新近引入井中电磁测量的，灵敏度和精度很高，但尚需进一步改进和完善。
10多年来，在三轴测量的基础上，井中电磁技术已得到强化与改进，不仅实现了通电时间段内的测量，还能在更低频率段内开展工作，在深部矿产勘查中的优势和能力日渐显现出来——以少量的钻探成本，获得相当低的噪声水平，目标体的发现体积大大增加（1000倍左右）。即使在干扰因素较复杂的近矿勘查区，对目标体的探测能力也大为增强。目前，井中电磁法可用于探测、圈定并描述、表征钻孔周边的良导体，特别是应用于块状硫化物的勘探。它可以有效延伸和扩展对块状硫化物的探测，探测孔径可达几百米，不过这得取决于导体的大小、规模等因素。
二、应用范围及应用实例
西澳大利亚州Leinster地区勘查程度很高，Le⁃inster⁃Wiluna超基性岩带已开展过TEM测量，对异常响应明显的地方都进行过钻探验证。随着已查明矿产资源的日渐枯竭，为了最大限度地延长现有采矿、选矿、运输等设施的寿命，获取最大的投资回报，需要在该区寻找更深部位的、规模较小的矿体，尤其是高品位的矿体。对该区开展的TEM 测量显示，电导性的风化层对深部镍硫化物矿体的信号屏蔽作用明显。地面TEM 测量的信号响应微弱，数据解释难度大。而且，风化层中的激发极化效应及其他地质噪声也使得辨认基岩弱异常响应信号变得困难。相对而言，DHEM 测量却显示了较好的探测效果。在普查孔中开展的DHEM 测量，显示了较大的穿透深度，有助于地面 TEM 数据的解释；深钻孔DHEM测量则给出了镍硫化物的确切位置和电导性信息。
与地面TEM相比，DHEM 信号振幅更高、响应更强，提供了关于目标体地质形态方面的详细信息。
西澳大利亚州Leinster案例表明，DHEM 相比于地面TEM优势在于：① 将接收机放人钻孔中，从而更加接近于目标体。② 接收机在良导性的风化层以下——DHEM探测到的是未经良导性风化层削弱的、没有近地表地质干扰叠加的二次场信号，DHEM获取了目标体精确的地质形态信息，因而有助于地面TEM的数据解释。③尽管在普查孔中进行DHEM测量会极大地增加成本，但是测量所带来的成果和价值远胜于此。此外，Lamontagne新近报道了两则BHEM 探测并发现深部矿体的案例——1600m深度的Nickel Rim South硫化物矿床发现案例和近矿区复杂地质背景下的Levack Footwall矿床发现案例，也说明了BHEM在探测深部硫化物矿床中的优势和作用。
三、资料来源
Lamontagne Y.2007.Deep exploration with EM in boreholes//Mikereit B.Proceedings of Exploration 07：Fifth Decennial International.Conference on Mineral Exploration.401～415
McMonnies B，Genie V.2007.Ground geophysics and borehole logging a decade of improvements ［ M］//Mikereit B.Proceedings of Exploration 07：Fifth Decennial International Conference on Mineral Exploration.39～49
Stolz E M.2000.Electromagnetic methods applied to exploration for deep nickel sulfides in the Leinster area，Western Australia.Exploration Geophysics，31（1/2）：222～228
