摘要
生产矿山深边部资源勘查是矿山企业未来增储扩产的重要方向，在生产矿山复杂条件下，采取何种探测技术进行找矿突破，是目前急需解决的关键问题。本文以龙桥铁矿为例，研究了如何确定生产矿山探测目标、选取适宜的探测方法，提出可实施的找矿探测技术路线，最后，通过分析探测技术在龙桥铁矿的应用效果，总结了针对不同探测目标应采取的探测技术组合以及取得找矿突破的关键因素。本文旨在“抛砖引玉”，供地质工作者对生产矿山进行深边部找矿探测技术进行广泛的讨论，尽快形成可操作的矿山深边部勘查流程，服务于矿山企业，保障国家资源安全。
Abstract
The exploration for the deep and peripheral resources of production mines is an important direction to increase reserve and enhance production in the future. However, there is a key problem that are urgently needed to solve, what kind of exploration technology is used to make a prospecting breakthrough under complicated conditions of production mines? This paper takes the Longqiao iron deposit as an example. The feasible technology route of prospecting is put forward according to selected detection targets and methods. Finally, Combination of detection technology adopted for different detection targets and critical factors about achieving prospecting breakthrough are summarized by analyzing application effect of exploration technology in the Longqiao iron deposit. This paper aims to throw a sprat to catch a whale, and provides the geologists with an opportunity to conduct extensive discussions on deep and peripheral prospecting technology and method for "production mines". An operational deep and peripheral prospecting process for the mines will be formed as soon as possible, which can serve mining enterprises and ensure the security of national resources.
0 引言
近年来，随着庐枞盆地北部无为西湾铅锌矿床 （李壮等，2020）、庐江黄屯铜金矿床（张矿和赵进飞，2019）、小包庄铁矿床（何德锋等，2014）、沙溪深部及外围铜金矿床（王世伟，2016）等矿床深边部找矿项目的实施，都不同程度取得了找矿突破，这些实例均表明生产矿山深部及外围资源勘查是矿山企业未来增储扩产的重要方向。然而，同处庐枞盆地北部的龙桥铁矿床，虽具有相似的找矿潜力，但矿山前期地质、物探工作大多服务于矿山建设及开采，探测深度多在-500 m以浅，加之缺少有效的深部探测技术，对矿山深部地质构造、岩浆岩、控矿因素等缺乏系统的研究，制约了矿山深边部找矿突破。
本文基于安徽庐江龙桥铁矿深边部地球物理勘查工作（陶龙等，2022①），通过研究在生产矿山中如何确定探测目标、选取探测方法、分析探测应用效果，进行生产矿山深边部找矿探测技术总结，为生产矿山找矿突破提供技术支撑。
1 探测目标选取
1.1 地质背景
龙桥铁矿是 20世纪 80年代发现的大型高硫磁铁矿床（吴明安等，1996），勘探共圈定大小矿体 13 个，目前拥有磁铁矿石储量 10363.7 万 t，伴生铜 90144 t，硫 278.6 万 t，年产量约 300 万 t。矿区地处庐枞继承性火山岩盆地北部与基底沉积岩系的接合部位，基底地层主要由中侏罗统罗岭组、下侏罗统磨山组、上三叠统拉犁尖组、中三叠统铜头尖组和东马鞍山组等组成，盖层为下白垩统火山岩系地层组成，以及第四系坡积-洪积物（图1）。
该矿床为层状—似层状隐伏磁铁矿矿床（图2），主矿体赋存于东马鞍山组（T2d）一套厚度 20～150 m的泥灰岩、角砾状灰岩、粉砂岩、中细—粗粒长石石英砂岩及炭质页岩中，在空间上受相变界限制约，层位与岩性上，严格受东马鞍山组钙泥质粉砂岩及纹层泥质粉砂岩控制。区内断裂构造较为发育，其基底断裂中龙门桥断裂与石马滩—黄姑闸断裂控制了中三叠统东马鞍山组含矿地层的空间分布，并使得东马鞍山组与罗岭组地层不整合接触，石马滩－黄屯基底断裂控制了矿床底部正长岩、二长岩体的产出。矿区内龙门院组和砖桥组中火山熔岩分布广泛，岩石类型较为复杂，主要为粗安岩和角闪粗安岩，次火山岩岩性单一，仅见有粗安斑岩，根据地质勘探资料（安徽省地质矿产勘查局三二七地质队，1991②）认为，矿区内总体呈顺层发育的粗安斑岩与铁矿化无直接关系，但由于粗安斑岩坚硬致密，能够阻止下部含矿流体向上运移，从而为成矿起到了屏蔽层的作用；侵入岩主要为矿床底部的正长岩，黑云母二长岩侵入岩体，次火山岩为辉石粗安斑岩，矿床的形成与闪长质侵入岩侵位到三叠系碳酸盐地层中有密切关系（刘刚等， 2016；欧邦国等，2016；林文教，2023）。
1.2 地球物理场特征
龙桥铁矿区位于庐枞火山岩盆地北缘南北2个正负重力异常的过渡带上，北东向展布，重力场值向南逐渐降低，局部异常不明显。在 1∶2 万布格重力、1∶1 万地磁化极异常套合平面图（图3）上，重力场以宽缓高背景场上叠加局部重力高异常为特征，局部重力高呈近东西向展布，与钻孔揭露的东马鞍山组走向基本一致；磁场整体呈北低南高的特征，局部异常大多表现为近等轴状，圈闭较好，总体表现为重高磁高组合特征，但重磁异常中心有所偏移，表明重磁并不完全同源，推测引起重力高的主因是基底隆起，矿体为次，而引起局部磁异常的主因应为矿体，因此，重磁异常可作为重要的找矿标志。
图1龙桥铁矿床大地构造位置简图（a）与地质略图（b）
图2龙桥铁矿床14线地质剖面图
1—砖桥组火山岩；2—龙门院组火山岩；3—罗岭组；4—东马鞍山组；5—断层；6—正长岩；7—粗安岩夹火山碎屑岩及赤铁矿层；8—角闪粗安岩夹火山角砾岩及火山碎屑岩；9—泥钙质粉砂岩；10—白云质灰岩夹角砾状灰岩；11—砂岩；12—磁铁矿体；13—钻孔
1.3 探测目标
龙桥铁矿矿床主要呈层状，矿体主要产于灰岩向砂岩过渡的相变带中，严格受地层层位和岩性所控制，产状与围岩基本一致，成矿作用受东西向与北东向断裂控制，次火山岩、闪长岩类侵入岩与成矿关系密切，且重磁场呈重梯磁高的特点。因此，龙桥铁矿探测的主要目标为：盖层（粗安斑岩）火山岩的分布；赋矿地层（东马鞍山组）的赋存形态；侵入岩（二长岩、闪长岩类、正长岩）的分布；控矿构造 （北西向、北东向断裂交汇破碎带）及火山岩与沉积基底不整合面的展布。
2 探测方法选取
2.1 岩石物性组合特征
为选取合理的探测方法，以获取探测目标的高质量野外原始数据，在庐枞地区岩矿石物性统计的基础上，将矿区各岩矿石物性进行系统分析，主要涉及的物性有密度、磁化率、电阻率、极化率。
2.1.1 密度与磁化率
研究区内磁铁矿密度和磁化率远大于其他岩石，呈高磁高密度的特征。将磁铁矿以外的岩石按岩性，进行密度-磁化率组合关系分析（图4）：灰岩的磁化率变化不大，均表现为低磁化率，但密度随着矿化蚀变程度的增高而逐渐增大；正长岩、凝灰质粉砂岩及部分的粗安岩、粗安斑岩（浅部）、粉砂岩、凝灰岩主要表现为低磁中高密度；角闪粗安岩和部分凝灰质粉砂岩、粗安斑岩（深部）为高磁中高密度；灰岩和粉砂岩以低磁高密度为主；闪长岩、矿化的粉砂岩以高磁高密度以为主。
图3布格重力磁化极异常套合平面图
图4矿区岩石物性组合关系图
a—磁化率-密度；b—极化率-电阻率
2.1.2 电阻率与极化率
研究区内磁铁矿电阻率与极化率表现为低电阻率、超高极化率的特征，其他岩石从其岩性电阻率-极化率组合关系图（图4b）分析：凝灰质粉砂岩表现为低电阻率低极化率，灰岩、部分凝灰质粉砂岩为低电阻率高极化率；而正长岩、灰岩及粗安岩、粗安斑岩、角闪粗安岩均表现为中等电阻率低极化率；部分正长岩、泥质粉砂岩、粗安斑岩及闪长岩则表现为高电阻率低极化率。
通过以上岩性组合分析，结合前人在庐枞地区的物性研究成果（兰学毅等，2016③），将研究区内地层划分为8个物性层（表1），其物性组合特征如下：
（1）第四系：以棕黄色砂质黏土、棕黄色粉质黏土、砂质泥土、粉质轻黏土为主，物性特征表现为低密度、低电阻率，无磁性；（2）白垩系火山岩层（K1z、 K1l）：主要为凝灰质粉砂岩、晶屑凝灰岩、沉凝灰岩等，物性特征表现中密度、低磁化率、中等电阻率，其中粗安岩较粗安斑岩密度低，龙门院组角闪粗安岩具有较高的磁性和相对较低的密度；（3）侏罗系沉积地层（J2l-J1m）：主要岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、长石石英砂岩，物性特征表现为低电阻率低极化率低密度无磁性；（4）东马鞍山组（T2d）：上部为泥质钙质粉砂岩，下部为泥灰岩、白云质灰岩、结晶灰岩等，物性特征表现为高密度弱磁性高电阻率高极化率性质；（5）正长岩：物性特征表现为高密度高磁、高电阻率低极化率相对低密度、中等磁性；（6） 闪长玢岩：物性特征表现为高密度高磁化率、高电阻率低极化率；（7）粗安斑岩：主要侵入在砖桥组、龙门院组火山岩之中，物性特征表现为高密度低磁化率、低电阻率中等极化率；（8）磁铁矿：物性特征表现为高密度高磁化率、低电阻率高极化率。
从以上分析可知，矿区各物性层均具有不同的物性组合特征，这为选取合理的探测方法提供了有力的依据。
表1龙桥地区物性层划分
2.2 探测方法
地球物理探测在一定程度上测量所有岩石所具有的客观特征，随着技术的不断完善在矿产勘查中发挥了越来越重要的作用（吕庆田，2007），其中，高精度重磁、复电阻率法（CR）、时频电磁法（TFEM） 以及全息电磁法等方法在矿床勘查中越来越广泛的应用于深部矿产勘查（刘士毅等，2004；颜廷杰和吕志成，2011；徐自生等，2015；王志刚等，2016；詹少全等，2022）。生产矿山深边部找矿的基本原则是多快好省地发现新的矿床或矿体，即以经济、快速突破为原则，从龙桥矿区物性特征分析，矿区岩矿石有明显的物性差异，具有物探测量的前提，针对探测目标部署5条探测剖面（图3），根据方法的特点，选取合适的勘探方法（宋秋丹，2023）。
2.2.1 重磁勘探
重力勘探是利用各种岩（矿）石之间因密度差异而引起的重力场变化来查明地质结构和寻找有用矿产的一种地球物理勘探方法。
磁法勘探（磁法）是在对地磁场特征研究、了解的基础上，通过观测和分析岩矿石的磁性差异及磁场特征，来研究地质构造及其分布形态和寻找矿产、能源或其他探测对象分布规律的一种地球物理勘探方法。
重磁勘探具有轻便易行、效率高、成本低，应用范围广的特点，且已有大量已成功应用于寻找磁铁矿及其共生矿床的实例如罗河铁矿、泥河铁矿等，针对本次探测的岩体、基底地层等目标，均具有一定的密度、磁性差异，采用1∶5000高精度重力、磁法剖面勘探，通过重磁 2.5维剖面联合解释，可以较准确地确定获得地下密度体、磁性体的分布。
2.2.2 电法勘探
电法勘探是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质（如导电性、导磁性、介电性）和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。
（1）复电阻率（CR）法
复电阻率（CR）法是在频谱激电（SIP）法的基础上，基于位场理论的高密度、频率域、电偶源地面电法勘探方法（图5）。通过对地下低频—超低频基波的振幅－相位谱的高精度测量，从而研究被探测目标的电极化效应和导电性变化特征，判断矿（化）体的相对位置。CR 法研究的是激电效应的放电全过程，可以采集到完整的放电曲线，具有以下优点：① 从极化率、电阻率两个方面研究异常，多解性小；② 发射源功率大（通常为 200 kW 或以上），信号强，压制干扰能力强、探测深度大；③多道轴向偶极－偶极装置，分辨率高、深度窗口范围大；④激电参数不受地形、地表不均匀干扰影响。
矿山生产环节产生的各种干扰，对测量深度、目标体的分辨率、数据采集速度等具有严重的影响，本次研究利用该方法抗干扰能力强、多参数、分辨率高、经济快速的特点，对于火山岩盖层、基底地层、岩体、电性异常体等探测目标，依据成矿规律、钻孔揭露的层位深度为参考，数据采集使用T200型发射机和V8系列多功能接收机，采取以下不同的测量参数，在保证勘探精度的同时，以达到最佳的勘探效果。
①对于浅部火山岩地层、次火山岩、矿化蚀变体等目标，最大勘探深度1000 m，测量参数：偶极距 a=150 m，隔离系数 k=2，采样道数 n=1～12，窗口深度△H=187.5～1012.5。
②对于中深部基底地层、岩体、蚀变体等目标，最大勘探深度 2000 m，测量参数：偶极距 a=300 m，隔离系数 k=2，采样道数 n=1～12，窗口深度△H= 375～2025 m。
（2）时频电磁法（TFEM）
时频电磁法（TFEM）全称人工源时间频率电磁测深法（图6），是时间域—频率域一体化方法，主要测量水平电场分量Ex和垂直磁感应分量Bz/dt，无需考虑远区、近区的区别，采用这两个分量直接进行联合反演，获得电阻率和极化率，对主要电性分界面、断层有较明显的电性响应，具有垂向分层能力高、抗干扰能力较强，高生产效率的特点，可以有效提高对目标的识别能力（何展翔等，2019）。
利用该方法垂向分层能力高、高效率的特点，探测矿区盖层火山岩与基底沉积地层的电性分界面，与 CR法同剖面布设测量，野外施工采用赤道偶极装置，数据采集使用200 kW的TFEM-301型发射机和 TFEM-WL2C-A 时频电磁数字仪，接收端通过 MN 电极测量电分量 Ex、通过高灵敏磁棒测量垂直磁场分量 Hz。根据钻孔揭露的层位深度为参考， Ex、Hz分量点距均为100 m，勘探深度2000 m。
图5CR法轴向偶极-偶极测量装置示意图
图6时频电磁法测量装置示意图
图7全息电磁勘探测量阵列分布示意图
（3）全息电磁勘探
全息电磁勘探是一种集多功能、多信息、多分量于一体的全信息三维电磁勘探方法。该方法将电磁感应测深原理与几何测深原理有机融合，采用类地震的全区观测交替覆盖观测系统，有效避免了阴影效应和复印效应的影响，能系统全面获取地下目标体电磁场及电磁场梯度信息，从根本上提高电磁勘探分辨率，有利于改善勘探效果，提升勘探效率，节约勘探成本。
龙桥铁矿前期的地质物探工作，积累了大量的钻孔、物性资料，为选择测量参数，研究矿区内的三维电性结构，探测深部地层、断裂、岩体等目标提供了基础信息、奠定了勘探前提。本次数据采集使用 3 台功率为 20 kW 的 HOLO-EM-T 型发射源和 HOLO-EM-V3型采集站，布置一个全息电磁法勘探阵列，阵列长宽6 km×6 km，设计物理点数430个，点距 100～500 m，测量采用三维观测系统（图7）。中心区按照相对规则的测网每次布设64个接收站和9 个发射场源，每个测点接收互相正交的两个水平电场（Ex，Ey）。
3 技术路线
利用矿山以往地质、物性、物化探、科研等工作成果，在系统分析矿床成矿规律、成矿特点的基础上，选取主要探测目标；以岩矿石物性为纽带，分析地球物理探测方法特点及其在生产矿山的适宜性，确定合适的探测方法、测量装置参数；利用采集成果，探索有效的技术组合，提取综合找矿信息，实现生产矿山深边部找矿突破。
主要实施步骤如下：
（1）全面收集矿山区域地质调查、矿产勘查、化探、物探、遥感以及科研成果等资料，系统进行综合地质研究，确定探测目标。其中，影响探测效果的关键因素有成矿地质背景、矿床地质特征、成矿规律、控矿因素等，应在判定与深部成矿有关的地质背景的基础上，建立矿床的地质-地球物理找矿模型，准确选取探测地质目标，侧重于直接的赋矿地质部位。
（2）进行矿床岩矿石物性研究，分析地球物理探测方法各自特点、在生产矿山的适宜性，确定合适的探测方法、测量装置参数，获取探测目标测量数据。采用何种物探方法进行有效探测，主要决定于探测目标的物性差异、埋深和形态，以及探测方法在探测深度、探测灵敏度、抗干扰等方面因素，为取得较好的探测效果，针对深部矿埋深较大、信息弱和干扰大的特点，宜选取高精度、大功率、抗干扰强、分辨率较高的物探方法组合，比如对具有磁性和高密度或具有一定导电性和激发极化效应的目标体，探测方法以高精度磁法为主，配以高精度重力法、大功率电法。
（3）采取点（已知钻孔）、线（探测剖面）、面（已知面积性地质、物探资料）结合的方式，对物化探数据进行精细处理，以重磁电剖面与面积性资料成果互为补充，探索有效的技术组合，分析异常特征、提取有用信息，形成深边部综合找矿信息，用于直接找矿或间接找矿。
探测方法、施工技术条件正确选定后，实测数据处理、解释初始模型的选择、物性参数的选用、定量反演、综合解释方法的选取等因素都决定着最终结果的成败。因不同的单一工作方法存在一定局限性，在已知钻孔、地质、物探信息为约束的前提下，应综合各探测方法所能解决的重点地质问题，如重力、磁测（面积性、剖面）可以提供矿床深部构造、隐伏侵入体分布埋深，电法剖面可提供矿化蚀变体、重要地层界面分布、产状等信息，对同一探测目标地质体采用不同参数进行综合解译、判别，提高对探测目标的分辨能力，通过从已知到未知、由浅入深、从2D到3D、由局部到整体的逐步解译认识过程，得出比较合理的地质-地球物理综合解释成果。
（4）根据综合信息，研究成矿作用与地层、构造、岩浆作用的相互关系，推测与成矿关系密切的重要地质体分布特征，开展矿山深边部综合找矿预测，圈定可供钻探验证点位。在对成矿规律、综合解释成果分析的基础上，进行找矿预测，其关键是对探测目标地质体（层）的定位、定量和定概率，定位是预测结果在空间上的分布情况，优选成矿有利地段，圈定靶区；定量主要针对预测结果的资源潜力估算，包括对控矿要素的定量分析和综合处理； 定概率是对预测结果可靠性评价。
（5）对验证点位进行钻探验证，对比分析钻探成果与探测成果，进行探测技术经验总结，为下一步找矿突破提供技术支撑。生产矿山进行深边部找矿突破，进行验证后的再解释及探测技术经验总结这两个关键环节是值得重视的，异常验证后物探、地质再解释工作，其目的是发现验证前的解释不准确或设计验证深度的问题，避免功亏一篑；而对探测技术进行总结，则是进行探测方法的有效性评价，存真去伪，形成有效的技术体系，指导后续找矿突破。
4 应用效果分析
4.1 复电祖率异常分析
对实测复电祖率数据进行二维反演，结合已知钻孔岩心及岩矿石电性参数，从反演的电磁电阻率与视充电率断面套合图（图8）分析，地表至-500 m 地层电磁电阻率均小于 300 Ω·m，低电阻率层为火山岩的反映，与已知钻孔控制地层一致；火山岩下部电磁电阻率为 400～1000 Ω·m，视充电率一般为7 %～13%，电性特征表现为次低阻中高极化，主要为粉砂岩、灰岩的反映；粉砂岩下部电性层电磁电阻率一般在 1000 Ω·m 以上，表现为中高阻局部中高极化的特征为碳酸盐岩的反映；钻孔控制的磁铁矿体，其电磁电阻率比浅部松散的火山岩高，低于粉砂岩，极化率则是高于火山岩及砂岩，矿体电性特征，总体表现为次低阻高极化率。按照已知矿体电性特征类比，砂岩深部具有一定的高极化率反映，该高极化率与砂岩、灰岩过渡的相对低阻梯级带值得注意，可能为矿化蚀变引起。
通过对比钻孔控制地质单元与复电阻率各剖面反演异常断面图，充电率、电磁电阻率组合异常与已知矿体对应较好，并且异常范围与龙桥铁矿的主矿体赋存深度相对应，结合物性结果分析，该方法电阻率极化率参数组合可以定性的识别出不同岩性地质体，对矿体、盖层火山岩及沉积基底均达到了较好的勘探效果。
4.2 时频电磁异常分析
对实测时频电磁数据进行二维反演，结合已知钻孔岩心及岩矿石电性参数，从反演的电阻率异常断面（图9）分析，在剖面北西端地表至-500 m 处深部出现大面积的高电阻率异常体，磁异常表现为高磁异常，重力异常为相对低异常，其地表西北部出露大面积的黑云母二长岩，向南被砖桥组火山岩覆盖，且在剖面北西起始端，JZK2孔开孔到-102.51 m见黑云母二长岩，至终孔-250.27 m均为黑云母二长岩。二长岩的密度 2.63×103 kg/m3，磁性约为 4000× 10-5 SI，电阻率为 3569 Ω·m，具有低密度强磁性及较高的电阻率的特征，推测该高电阻率异常体为黑云母二长岩的反映。剖面500～1300 m处在-800～-2000 m 深度上存在一低电阻率体，而正长岩的密度为 2.57×103～2.6×103 kg/m3，磁性约为 100×10-5 SI，电阻率均值约为 1678 Ω·m，具有低密度低磁性中等电阻率的特征，推测为正长岩的反映。对比已知钻孔与时频电磁法剖面反演成果，该方法电阻率参数配合重力、磁测，对深部隐伏岩体具有较好的识别作用。
4.3 全息电磁异常分析
对实测全息电磁数据进行三维反演，从反演极化率异常切片图（图10）分析，自剖面起始端至 2000 m的浅部均表现为明显的低极化率异常，根据物性统计结果，各组火山岩的极化率值均较小，反映在剖面上则显示为明显的低极化率带，据此可进一步圈闭出向南逐渐隆起的火山岩层面，这与钻孔控制实际地质概况一致，其厚度与已知钻孔控制的厚度一致，该方法能较好地识别出火山岩地层的分布范围。而浅部大面积的低极化率异常中发现有带状分布的高极化率异常体，极化率约为2.87%，这与钻孔中圈定的粗安斑岩的位置基本保持一致。
图8CRTF03线复电祖率法电磁电阻率与视充电率异常套合断面图
图9CRTF03线时频电磁法电阻率异常断面图
图10CRTF03线全息电磁勘探反演极化率异常切片图
4.4 重磁电综合解释成果分析
地球物理解释具有多解性，不同类型的地球物理方法是根据岩石不同的物理参数的差异来进行探测的，每一种地球物理勘探方法都有其优势和局限性，针对具体地质问题，须尽可能发挥综合物探方法的优势，通过方法间取长补短、互为约束，提高对弱信息的识别能力，减少单方法异常反演和解释的多解性，增强推断结果的预见性和可信度（刘士毅等，2010；张昆等，2022）。本次综合解释具体流程：首先对实测电法数据进行反演，得到研究区地下二维、三维的电性特征，对主要地层界面进行电性特征的标定，同时对断裂和岩体的分布进行解释；其次，进行重磁解释，得到密度、磁化率的分布特征，对断裂构造、不同岩性地层、岩体的边界位置进行界定；最后，将前面的电法二维、三维反演及重磁推断结果，结合先验钻孔、地质信息进行 2.5维重磁电剖面交互解释，确定各地质体的相互关系（兰学毅等，2015；王云云等，2021）。
重磁电综合解释实际上是针对探测目标，进行物探-地质交互解释的过程，不仅要使初始地质模型拟合重磁场，而且要充分考虑参考电磁二维、三维反演、平面重磁解释的结果，发挥各方法的优势，赋予各方法对于解决不同问题的权重，得到最后的综合解释剖面（图11）。
图11CRTF03线重磁电综合解释成果图
从综合解释成果（图11）分析，-500 m高极化异常为磁铁矿的反映，与龙桥铁矿已知探明矿体位置相对应，而 LQ-6 异常在重磁场上处于重磁梯级带上，异常沿剖面长约 750 m，纵向分布于-860～-1320 m，电法异常特征表现为低阻高极化率边部，且在交叉剖面CRTF04线同深度亦有相似的地球物理场特征的异常出现，综合解释剖面显示该异常带深部有岩体侵入、且处于碳酸盐、粉砂岩层位，具有寻找深部“第二层”矿体的潜力，是极好的找矿部位，建议进行钻探验证。
4.5 成果钻探验证
根据重磁电综合解释成果，安徽庐江龙桥矿业有限公司，对 LQ-6异常，布设 ZKT03-2钻孔进行验证，孔深1320.8 m，钻后并对其进行了井中三分量磁测、激电测井。
钻孔揭露 0～-131.74 m 为火山岩，-131.74～-199.39 m 为灰岩，-199.39～-599.37 m 为石英砂岩，-599.37 m 至终孔为粉砂岩、且深部有多层矿化蚀变：-870.29～-872.49 m 为粉砂岩夹绿泥石化带见浸染状、星点状黄铜矿；-877.19～-888.19 m绿泥石化带内见点状、团块状黄铜矿、磁铁矿化；-892.99～-1115.5 m见多层磁铁矿、含铜黄铁矿化、赤铁矿化、黄铜矿化。
从井中三分量磁测、激电测井结果分析，三分量磁测曲线显示-800～-1100 m，有一定的磁异常，但强度不大；激电测井曲线显示-850～-900 m视极化率约为5%～8%，对应视电阻率为低值，与三分量磁测结果吻合较好，在-1250～-1300 m段呈相对高极化率低电阻率。测井结果与本次研究推断埋深在-860～-1300 m存在的高极化率异常相对应。
从以上验证可知，龙桥铁矿深部砂岩中存在 “龙桥式”铁铜多金属矿化蚀变，已知矿床深部可能存在“第二层矿体”，验证了探测解释成果可靠性。
5 探测技术及关键因素总结
5.1 探测技术
通过对比各方法的异常特征、分布规律与钻探验证结果，综合已知地质资料认为，各探测方法在生产矿山所能解决的地质问题各有侧重，简单归纳总结如下：
（1）对重力、磁法勘探而言，重力异常的展布形态、梯级带分布、高背景上局部重力异常多为基底地层、矿化蚀变带、岩体的反映，高磁异常多与矿 （化）体、侵入岩体密切相关；两者异常组合特征，重边磁高指示了矿（化）体的分布，而重低磁高则指示下部隐伏岩体及基底地层顶面的变化趋势。总体上对目标地质体的空间展布有了一个大致定性的揭示，具有较好的探测效果。
（2）复电阻率法采用大功率激发，对生产矿山的电磁干扰具有很好的压制效果，其电阻率极化率参数组合可以定性的识别出不同电性地质体，对具有低阻高极化率的矿体、低阻中极化率的盖层火山岩、高阻低极化率砂岩均达到了较好的探测效果。
（3）时频电磁法对于盖层火山岩、基底沉积地层的电性分界面识别不足，但配合重磁异常，可识别侵入岩的分布。这一结果未达到预期分层的探测效果，可能与矿山生产过程中产生的干扰及盖层火山岩中硫化物对激发信号干扰有关，若想提取有用的找矿信息，还须进一步试验测量装置参数，并采取一定的抗干扰措施。
（4）全息电磁勘探，获得的异常信息丰富，可以从空间上可以对异常的规模、走向等性质进行刻画，提取有用的找矿信息。对比各剖面所处位置钻探控制地质结构，该方法结合重磁异常特征，可以划分出区内物性层及岩体的大致分布范围，若需进一步圈定详细的物性层及含矿信息，则需要多参数多种方法组合判定。
（5）重磁电综合解释，通过综合应用多种地球物理数据于同一地质体的解释过程中，在拟合所有的地球物理数据过程中，能够有效减少“不合理”地质模型的个数，其成果较好展现出含矿地质体、控矿构造等要素空间分布，重磁电综合解释，可以直接应用于生产矿山深边部找矿实践中。
综上，在实际生产矿山深边部探测中，应采用何种探测技术组合，要根据矿床（如龙桥铁矿）的具体物性、探测方法特点选定：
（1）对于磁铁矿、含铜磁铁矿等具磁性和高密度或具有一定导电性和激发极化效应的矿床，以高精度磁法剖面为主，配以高精度重力法、大功率电法中的一两种方法（如CR法、全息电磁勘探）。
（2）对于岩体：酸性岩多为低密度、无或弱磁性，中性岩多有磁性、密度不高，基—超基性岩磁性强、密度高，岩体电阻率一般较高，主要采用重力、磁测，并配以大功率电法，可圈定出岩体及其形态。
（3）对于基底地层：沉积岩一般无磁性，个别情况下页岩、砂岩有弱磁性，利用其与矿化蚀变体在电阻率、极化率方面的差异，主要采用相应的大功率电法，圈出、追索含矿或控矿的地层。
（4）对于成矿接触带：侵入岩与沉积岩形成的接触带，多数情况下它们之间在磁性、密度、电性方面会有差异；主要采用磁法或重力法，并配以大功率电法，确定其埋深、在深部的变化、形态等。
5.2 关键因素
在生产矿山进行深边部找矿突破工作，影响探测效果、取得找矿突破的关键因素主要有，一是在矿山正常生产的条件下，如何从已知资料分析，确定深边部探测目标；二是面对各生产环节产生的干扰，如何科学选定抗干扰能力强、探测深度大、精度高、适应复杂勘查条件的探测方法组合；三是如何利用高质量实测数据，进行有效的技术组合，提取有用信息，形成深边部综合找矿信息，用于直接找矿或间接找矿；四是须坚持验证推断成果、及时进行井中物探是取得找矿成功的关键一步；最后，验证后进行再解释，进行探测技术总结是找矿成功和扩大找矿战果的必要步骤。
6 结论
（1）对生产矿山进行深边部勘查，须在总结矿床成矿规律和成矿特点的基础上，提炼与成矿有关的主要地质体，以岩石物性为纽带，将地质目标转换为地球物理勘查可识别的探测目标。
（2）对探测目标进行勘查方法选择，应当在充分考虑矿床具体物性特征、勘查方法特点的前提下，选择合适的探测方法组合，进行多方法综合探测。
（3）生产矿山进行深边部找矿突破，必须加大投入，大胆引入新方法新技术，本次研究将常应用于石油勘探领域中的时频电磁法引入金属矿勘探中，虽未达到垂向分层的预期，但其对岩体的识别较为可靠；而引入全信息三维电磁勘探，其异常信息丰富，从空间上可以对异常的规模、走向等等性质进行刻画，从而提取有用的找矿信息。这些方法引入应用于金属矿勘查，虽然存在一定的不足，但在试验测量装置、测量参数的前提下，仍可获得一定的找矿信息，值得进一步投入试验。
（4）生产矿山进行深边部找矿探测，只有将地质、物探、钻探等方法合理地综合运用，发挥物探探测组合技术、重磁电综合解释方法的优势，才有可能提高探测的地质效果和经济效益。
（5）生产矿山深边部找矿探测技术在龙桥铁矿中的成功应用，不仅初步解决了龙桥铁矿深部矿体赋存位置、矿产种类，而且为生产矿山进行深边部找矿突破提供了有效的技术手段，也可作为一些老矿山扩大找矿的借鉴。
致谢 本文主要根据安徽庐江龙桥铁矿深边部地球物理勘查项目成果编写而成，是参与该项目所有工作人员的智慧结晶。龙桥铁矿深边部勘查工作自始至终得到了安徽庐江龙桥矿业股份有限公司、合肥工业大学、中南大学、山东大学及安徽省地质矿产勘查局、安徽省勘查技术院、安徽省地矿局 327 地质队等单位领导、专家的关心和支持。在此一并感谢！
注释
① 陶龙，兰学毅，叶林，杨志成，丁文祥，张莎莎，王帅，朱义坤 .2022. 安徽省庐江县龙桥铁矿深边部地球物理勘查成果报告 [R]. 合肥：安徽省勘查技术院.
② 安徽省地质矿产勘查局三二七地质队 .1991. 安徽省庐江县龙桥铁矿床勘探地质报告[R].
③ 兰学毅，汪启年，陈社教，郭冬，王云云.2016. 安徽庐枞地区1∶5 万区域地质综合调查成果报告[R]. 合肥：安徽省勘查技术院.
