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研究综述
随着经济的迅猛增长，易于开发的浅层矿产资源正逐渐枯竭，深层矿产资源勘探变得尤为紧迫。具有大深度、高精度、强抗干扰能力的电磁勘探技术已成为拓展深部找矿空间的利器。频率域电磁方法作为深部矿产资源勘探的主要手段，在方法技术、仪器装备以及反演解释方面得到快速发展。广域电磁法（Wide field electromagnetic method，简称WFEM）采用大功率人工源发射序列伪随机信号，同时发送和接收多个频率，提高了发射效率和抗干扰能力；并以电磁场精确表达式定义广域视电阻率，实现了“非远区”测量，极大地扩展了人工源频率域电磁法的勘探范围和深度。经过近20多年的发展，广域电磁法探测理论逐步完善、发送与接收设备性能得到逐步优化、数据反演解释从一维发展三维、数据采集从密度测点与测线扩展到高密度三维阵列观测，已在深部资源及能源勘探、地下水资源、环境及工程勘查等领域取得了优良的地质效果。与其它电磁探测方法相比，广域电磁法具有“探得深、探得精、探得准”的优势，更适合复杂成矿环境的矿产资源勘查，已成为复杂地质环境下矿山深部勘探的主要方法。
铜陵市冬瓜山铜矿是中国目前最大的现代化井下坑采铜矿山，目前浅部矿产开发已近成熟；矿体埋深在-690~-1007 m，开采历史已经超过50年。为在冬瓜山铜矿床地区寻找第二成矿空间，查明区内-1~-3 km深度的地层、构造及岩浆岩分布，揭露和成矿密切相关的奥陶系—志留系界面的空间分布，本文针对冬瓜山铜矿强电磁干扰的勘探环境，开展了三维广域电磁勘探。通过现场干扰情况调查和数据采集试验设计了合理的广域电磁数据采集参数，获得了高质量广域电磁数据；在对强干扰区含噪数据进行精细去噪后，开展了拟二维反演；综合区域物性资料、钻孔资料、拟二维反演结果以及巷道揭露的1000 m以浅的地层、岩体和矿体空间分布，开展了基于地质模型和岩石物性引导的广域电磁三维反演，验证了探测区1000 m以浅的精细电性结构，并遵循“从已知到未知，从浅部到深部”的解译原则，推断了-1~-3 km范围内深部岩体及奥陶系—志留系界面的空间分布。研究成果可为冬瓜山矿体深边部找矿、成矿靶区预测及钻探选址提供了地球物理依据。
主要图件
图1 铜陵地区地质图
图2 地面测线及场源部署示意图
图3 广域电磁法伪随机多频发送对比试验
图8 测点质量评价空间分布图
图9 典型检查点电位差、视电阻率及相对误差图
a—L52-154电位差；b—L60-60电位差；c—L52-154视电阻率；d—L60-60视电阻率
图11 典型测点（84号线52号点）全频段电场功率谱（a）及主频功率谱（b）
图12 典型测点的电位差（a）及视电阻率（b）处理结果对比。
蓝色为常规处理；红色为本文精细去噪处理
图13 L56线滤波前（a）后（b）拟断面对比图
图14 L60线拟二维反演结果图
图15 L50线（a）、L60线（b）基于地质结构和岩石物性引导的三维反演结果
图16 冬瓜山铜矿工区整体三维反演结果示意图
图17 广域电磁数据三维反演剖面三维展示图
本文受云南省重点研发计划项目“云南省西部重点矿集区成矿规律与找矿关键技术研究”（202303AA080006）和国家自然科学基金项目“近场源频率域电磁测深机理与方法研究”联合资助。
文章刊登于《矿产勘查》第15卷第9期
引用格式：肖晓，李银航，汤井田，刘寄仁，徐锦通，杨智，杨亮，周聪. 2024. 广域电磁法在深部矿产勘查中的应用——以铜陵冬瓜山铜矿为例[J]. 矿产勘查, 15(9): 1593-1606.
Citation: Xiao Xiao, Li Yinhang, Tang Jingtian, Liu Jiren, Xu Jintong, Yang Zhi, Yang Liang, Zhou Cong. 2024. Application of wide-field electromagnetic method in deep mineral exploration of Tongling: A case study of the Dongguashan copper mine[J]. Mineral Exploration, 15(9): 1593-1606.
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编辑：刘铁成
校对：贺昕宇
审核：王学明
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