矿用本安型瞬变电磁仪电阻率多少没水

地大华睿瞬变电磁仪多少算低阻

地大华睿瞬变电磁仪6Ω?m算低阻。根据瞬变电磁仪探测经验，判断视电阻率值为6Ω?m视电阻率等值线圈定的低阻异常区，红线圈出的蓝色区域（即长度1200-1380m，深度40-120m）。

瞬变电磁仪

最适合的就是最好的！ 在中国，主流的进品产品是加拿大Geonics公司的PROTEM和澳大利亚α-GeoInstruments公司的terra TEM瞬变电磁仪。PROTEM的优点突出：精度高，关断时间时间短，性能稳定，在世界和中国占主要市场；缺点是移动起来不及terra TEM方便（由于发射线框与接收线框分离的缘故），设计不及terra TEM新颖。terra TEM正好相反：在性能上不及PROTEM，但是由于发射、接收两框一体，较为便于移动（但两框的相互干扰也一直困扰着terra TEM的现有用户），外观较为美观（个人认为）。价格方面自然是PROTEM高于terra TEM。PROTEM的

　瞬变电磁法（TEM）

瞬变电磁法（TEM）仪器为原地矿部廊坊物化探研究所生产的WDC-2B型小功率瞬变电磁仪。野外数据采集使用WDC-2B型小功率瞬变电磁仪。

在鲁春矿区布置了9条东西向的勘探线剖面，由北向南为P9、P5、P3、P0、P6、P8、P10、P12勘探线以及F线。

整个瞬变电磁法的工作由野外工作和室内工作两部分构成，野外工作完成数据的采集、现场数据初步处理和解释等项任务；室内工作完成数据的综合处理、成图和人机交互解释等项任务。

岩矿石地质物性的测定是矿区物探工作的地球物理前提，是为方法技术条件以及物探异常的定性、定量解释提供相应的物性依据和参数。在鲁春矿区采集、测定岩石电参数包括块状矿石、流纹岩、绿泥板岩、绢云板岩、玄武岩、矿化灰岩等六大类岩石（表4-2）。矿石的电阻率低，变化范围为132～180Ω·m，平均为154Ω·m；围岩的电阻率高，各类岩石电阻率的变化范围为300～4920Ω·m，围岩电阻率的平均变化范围为470～2350Ω·m。从磁参数统计表可看出，矿（化）体与围岩的电阻率的差异非常明显，因此，认为异常为矿致异常，具有实施瞬变电磁法（TEM）探测的物性条件。

表4-2　鲁春矿床岩石、矿石的电性参数

鲁春矿区矿体中含有大量的磁铁矿和Zn-Cu-Pb硫化物矿物，具有实施瞬变电磁法（TEM）探测的物性条件，通过TEM电法工作，探测鲁春矿（化）体深部空间产状。通过对鲁春矿区9条物探剖面的重叠回线和大定源回线法探测，控制深度350～500m，对其已知矿体露头区以及植物和坡积物覆盖区，均显示出较好的效果（图4-13，图4-14，图4-15，图4-16）。

北矿段（P11-P3勘探线）有一定数量的坑道、探槽和采坑控制矿体，布置瞬变电磁法（TEM）剖面3条，分别位于P9、P5、P3勘探线。重叠回线位于P9勘探线，大定源回线位于P5、P3勘探。TEM结果显示在地下深度约250m范围内都存在ρ_s值为25～0Ω·m的低阻体，其低阻体出现的部位与高精度磁测异常的范围基本一致，推测为矿化体。在P9勘探线地下深度约150～500m范围出现了宽约400m的低阻体，ρ_s值为20～0Ω·m，推测为层状矿体下伏的筒状矿（化）体。

图4-13　鲁春矿区P9勘探线地质剖面及TEM视电阻率断面综合图

中矿段（P3-P4勘探线）的绝大部分为植被和坡积物覆盖区，只在P0-P2勘探线之间有少量工程揭露矿体。布置瞬变电磁法（TEM）剖面1条，位于P0勘探线上，TEM（重叠回线）结果显示在地下深度约200m范围内存在ρ_s值为25～0Ω·m的低阻体，其低阻体出现的部位与高精度磁测异常的范围基本一致，推测为矿化体。由高精度磁测异常解析延拓结果显示出，P0-P2勘探线之间出露的矿体因滑坡向下有一定的位移。

图4-14　鲁春矿区P0勘探线地质剖面及TEM视电阻率断面综合图

图4-15　鲁春矿区P6勘探线地质剖面及TEM视电阻率断面综合图

图4-16　鲁春矿区P10勘探线地质剖面及TEM视电阻率断面综合图

南矿段（P4-P12勘探线）有一定数量的坑道、探槽和采坑控制矿体，布置瞬变电磁法（TEM）剖面3条，分别位于P6、P8、P10勘探线。重叠回线位于P6、P10勘探线，大定源回线位于P8勘探线。TEM结果显示在地下深度约250m范围内都存在ρ_s值为25～0Ω·m的低阻体，其低阻体出现的部位与高精度磁测异常的范围基本一致，推测为矿化体。在P10勘探线的西侧，地下深度120～370m范围内出现了宽约250m的低阻体，ρ_s值为20～0Ω·m，该低阻体在北侧P8勘探线地下深度250m处仍有一定反映，结合P8勘探线幅频激发极化法断面的解释成果（1998年），推测为层状矿体下伏的筒状矿（化）体。

南延矿段（P12-P24勘探线）为笔者研究的外延地段，未见任何露头，皆被植被和坡积物覆盖，布置瞬变电磁法（TEM）剖面1条，大定源回线位于P12勘探线上。TEM结果显示：植被和坡积物覆盖层下存在低阻体，其低阻体出现的部位与高精度磁测异常的范围基本一致，推测为矿化体，覆盖层深度从50m（东）至120m（西）不等，低阻体（矿化体）空间走上向北可与P10勘探线的矿（化）体（层）相接。

鲁春矿区的瞬变电磁法（TEM）深部探测结果表明，矿（化）体向深部延伸较稳定和连续的，低阻体明显，视电阻率低（ρ_s值为25～0Ω·m）。层状矿（化）体倾向延伸可达200～250m，鲁春矿区的低阻体与磁异常及异常体的空间分布较为一致，也与矿床实测地质剖面的构型大体对应。鲁春矿区层状矿（化）体的下伏还存在两个规模较大的筒状低阻体，显示出很好的找矿前景。

瞬变电磁法的资料解释及应用实例

（一）瞬变电磁法的资料解释

TEM资料解释，就是根据工区的地质、地球物理特征分析TEM响应的时间特性和 空间分布特征，确定地质构造的空间分布特点，例如，覆盖层厚度变化，垂向岩性分层和 岩层的横向变化情况，断裂破碎带和其他感兴趣的局部地质构造目标的位置、形态、产 状、规模、埋深等。和其他物探方法一样，对资料的定性分析和解释是资料解释中最重要 和最基本的部分，定量解释一般都是在定性解释的基础上进行的。已有的一些简单实用的 定量计算方法都是根据简单地电条件导出的，因此，计算结果实际上只能认为是半定量 的，应用时应注意其局限性。

因TEM兼有剖面法和测深法两种性质，因此，大多数情况下，既要对整个工区或剖 面进行偏重于剖面法的资料解释，又要对一部分测点的TEM响应的时间特性作测深资料 解释。

TEM的测深解释与其他测深方法一样，在定性解释阶段，要分析曲线的畸变，制作 各种必要的定性图件，以求对测区（测线）的地电断面特征有一个定性的了解，并为定量 解释作好准备。其内容与其他测深法大同小异，这里不再重复。至于定量解释，也有量板 法、特征点法以及计算机自动拟合等方法。

TEM的剖面解释，重点就是要获得局部良导地质构造的产状和埋深等信息。首先要 进行异常的划分，得出局部异常后，再进行异常分类。然后结合测区地质和地形、地物情 况排除浅部干扰体（如金属管道等）异常和地质噪声，筛选出有意义的异常，根据异常的 空间和时间分布特点，确定异常体的形状、规模及埋深等。在可能的情况下，还应确定异 常体的电性参数。

（二）应用实例

目前，瞬变电磁法在矿产、工程、环境物探中的应用非常广泛，在桥址、路基、坝址、高层建筑地基勘查，地热和地下水资源探测，岩溶、滑坡、煤矿陷落柱、地下水污染 等灾害地质和环境地质调查中，TEM都发挥了重要作用。

图4-67 磨刀门大桥020N线瞬变电磁法综合剖面（据程志平，2007）（a）多道dBz/dt曲线；（b）推断地质剖面

1.磨刀门大桥桥址勘查

磨刀门大桥是广州珠海高速公路横跨珠江入海口磨刀门水道的大桥，水道宽约3km，初 选桥址的桥轴部位海水深几米到几十米。桥轴线东西两岸出露燕山期花岗岩，测区还零星出 露泥盆系地层。物探工作任务是查明待选桥址区的断层裂隙等地质构造的赋存状态。投入瞬 变电磁法，使用EM—37型瞬变电磁仪。浅水区采用中心回线装置，发射回线边长20m。发 射回线和接收回线固定在一个小木船上由机动船牵引。浅滩区采用框-回线装置。发射框布 置在岸上，尺寸为300m×700m，接收框在小船上。发射基频为25Hz和6.25Hz两组，每个 频率的采样道数均为20道，采样时间0.78～25.10ms，水上定位采用两台经纬仪作前方交 会定位。共布置平行于桥轴线的测线4条，平行河岸的测线6条。图4-67（a）所示为其中 初选桥轴线020N的dBz/dt多道剖面曲线（只绘出其中5～20道）。从图中可见，在1750～ 1917测点间有一个明显的晚期双峰异常，推断为断裂破碎带，根据峰值差异小可判断断裂 基本陡立，倾角约80°。根据对TEM剖面异常和部分测点ρ_τ曲线综合分析计算，绘出了推 断地质断面，如图4-67（b）所示。在1778号点设计验证钻孔，在深度49.5～57.0m之间为 断层破碎。该测线还布置了一些其他的验证孔，也与推断结果吻合较好。

根据该区TEM资料，查明初选桥址附近构造较发育，建议桥轴线向南或向北位移 200～400m。这一建议被公路设计部门采纳。

图4-68 云南会泽铅锌矿6号矿体上的TEM异常

2. 云南会泽铅锌矿深部找矿

1998年，云南会泽铅锌矿的第二轮找矿中，TEM法在深部找矿中取得了较好的效果。

该铅锌矿属层控改造型，含矿层位于下石炭系顶部的白云岩夹灰岩。围岩为泥盆系、 石炭系和二叠系，岩性以灰岩、白云质灰岩及白云岩为主，只在二叠系底部有一薄层细砂 岩与碳质页岩互层。已知矿体中的6号矿体金属储量为大型，顶部埋深约600m。深部找 矿的目的是在地质预测剖面上查证含矿层中是否存在相同类型的铅锌矿体。

矿体不具磁性，磁法无效。矿体密度虽然很大，但在地面上只能引起几十微伽（1μGal＝0.01g.u.）的重力异常，在复杂地形条件下，重力测量难以达到目的。矿体的 电阻率很低，只有几十欧姆·米，围岩电阻率在1000Ω·m以上，是唯一可以利用的物性 参数。但是，要求的探测深度大，常规电法难以奏效，TEM法成为首选的探测手段。TEM法采用重叠回线装置，边长200m，发射电流100A。地形倾角为30°左右，已知矿6 号矿体顶部埋深约600m，顶板垂直地面深度大于500m。图4-68所示为TEM法在6号 矿体上的测量成果。由图可见，在已知矿体（层状低阻体）上获得明显的水平板状体异 常，在对方没有提供地质资料的情况下，根据TEM资料推断的矿体深度及空间位置与6 号矿体基本吻合。

在已知剖面上取得成效的基础上，进行了地质预测剖面的测量，并发现了含矿层中的 层状低阻体异常，推断深度约400m。后经验证，该异常为矿体异常，这一实例说明TEM 法重叠回线装置可以探测埋深约为3倍回线边长的低阻体异常，其探测深度可以达到 600m以上。这一实例也表明了TEM法探测微弱异常的卓越能力。

CUGTEM瞬变电磁仪

瞬变电磁法由于具有许多传统直流电法不可比拟的优点，是当今得以迅速推广的新一代电磁勘探方法。中国地质大学（武汉）高科资源探测仪器研究所从20世纪90年代初期就进行瞬变电磁仪硬件及软件方面的研究，至今已有近20年历史，经过长期探索、改进，研制成功了独具特色的轻便电源、小线圈、大功率发射用于深部地质勘探的瞬变电磁仪，为满足不同用户的使用需求，专门开发出适合不同勘探条件的“CUGTEM”系列瞬变电磁仪产品。

（一）CUGTEM矿用系列瞬变电磁仪应用领域

1）在地面往下探测矿区构造分布、构造含水性；

2）采空区及废弃的充水小煤窑水的突水水源勘查；

3）煤层底板岩溶含水层、岩溶陷落柱及岩溶塌落洞勘查；

4）掘进过程中遇到的隐伏导水构造勘查；

5）回采过程中遇到的工作面内部隐伏的点状导水构造（陷落柱、封闭不良钻孔等）勘查；

6）顶底板采矿扰动诱发的导水破裂带导通勘查。

（二）CUGTEM矿用系列瞬变电磁法的特点矿井瞬变电磁法基本原理与地面瞬变电磁法基本原理相同。所不同的是，矿井瞬变电磁法是在井下巷道内进行，瞬变电磁场呈全空间分布（图6－3－4），全空间效应成为矿井瞬变电磁法固有的问题。煤层一般情况下为高阻介质，电磁波易于通过，所以煤层对TEM来说就没有像对直流电场那样的屏蔽性，故接收线圈接收到的信号是来自发射线圈周围全空间岩石电性的综合反映。因而在判定异常体空间位置时，需根据线圈平面的法线方向并结合地质资料加以综合分析确定。

图6－3－4 全空间瞬变电磁场的传播

由于特殊的井下施工环境，矿井瞬变电磁法与地面瞬变电磁法以及其他的矿井物探方法有很大的不同，主要有以下几方面的特点：

1）受井下巷道施工空间所限，无法采用地表测量时的大线圈（边长大于50m）装置，只能采用边长小于3m的多匝小线框，因此与地面瞬变电磁法相比具有测量设备轻便，工作效率高，成本低等优点，可用于矿井其他物探方法无法施工的巷道（巷道长度有限或巷道掘进迎头超前探测等）。

2）由于采用小线圈测量，点距更密（一般为2～20m），体积效应降低，横向分辨率提高，再者测量装置靠近目标体，异常体感应信号较强，具有较高的探测灵敏度。

3）利用小线框发射电磁波的方向性，可以探测采煤工作面顶、底板含水异常体的空间分布，探测巷道迎头掘进前方隐伏的导（含）水构造。

4）受发射电流关断时间的影响，早期测量信号畸变，无法探测到浅层的地质异常体，一般存在20m左右的浅部探测盲区。

5）井下施工时，测量数据容易受到金属物（采煤机械、变压器、金属支架、排水管道等）的干扰，需要在资料处理解释中进行校正或剔除。

目前，矿井瞬变电磁法主要用于解决煤层顶板（或底板）岩层内部的富水异常区探测、巷道掘进迎头前方的突水构造预测、含水陷落柱勘查等水文地质问题。

（三）CUGTEM矿用系列瞬变电磁测点布置及施工方法

于巷道内设置可通一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在巷道周围导电岩矿体中产生感应电流，断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减，衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小；而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后不同时间的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征（图6－3－5）。

图6－3－5 CUGTEM矿用系列瞬变电磁发送及接收线圈布设图

矿井瞬变电磁法在煤矿井下巷道迎头附近进行，以扇形方式进行探测。根据多匝小线框发射电磁场的方向性，可认为线框平面法线方向即为瞬变探测方向。因此，将发射接收线框平面分别对准煤层顶板、底板或平行煤层方向进行探测，就可反映煤层顶、底板岩层或平行煤层内部的地质异常（图6－3－6）。其线框所在平面与顶底板夹角视探测要求与煤层倾角而定。

图6－3－6 CUGTEM矿用瞬变电磁仪线框所在平面与顶底板夹角变化示意图

CUGTEM矿用瞬变电磁仪系统功能情况见表6－3－1。

表6－3－1 CUGTEM矿用瞬变电磁仪系统能效一览表

1）(1)＋(3)组合（CUGTEM－8智能深部勘查型瞬变电磁仪）用于地面探测：

a.中深部资源探测，探测深度为地下5m到1300m范围，地面定点勘查，配合矿下超前探测“双聚焦”锁定目标体；

b.找寻地下多金属矿床、找水、咸淡水区分、地下电性分层、圈定地下充水溶洞及陡倾角地质构造；

c.煤层及煤层采空（塌陷）区、充水区的探测。

2）(1)＋(2)组合（TEMJF50矿用隔爆兼本安型瞬变电磁仪）用于井下超前200米探测：应用于工作复杂、噪声干扰大的煤矿井下顶、底板和超前探测，有效探测距离200m。

CUGTEM矿用瞬变电磁仪各系统技术指标详见表6－3－2～表6－3－4。

表6－3－2 TEMHZ75矿用本安型瞬变电磁仪技术指标

续表

表6－4－3 TEMJF50矿用隔爆兼本安型瞬变电磁仪发射机技术指标

表6－3－4 CUGTEM－8智能深部勘查型瞬变电磁仪发射机技术指标