自然资源部部署“找矿大会战”行动，明确聚焦石油、铁、铜、铝等紧缺矿产。铜，连着电网与新能源，是保障产业链安全的关键金属。一座座在产金属矿山，深部、边部仍有潜力可挖；难就难在，井下设备与输电线路带来的强电磁干扰，让地球物理探测常常“听不清、看不准”。
2024 年 4 月，受中国有色桂林矿产地质研究院有限公司委托，新联超导技术团队走进湖北黄石阳新县的丰山铜矿：—座仍在生产的矽卡岩型老铜矿山，开展超导瞬变电磁法有效性试验。20天、3 条测线、5公里，我们要在强干扰里把地下地质体的电性结构看明白。
一、在产金属矿山，深部找矿，难在哪？丰山铜矿是典型的矽卡岩型铜矿床：矿体赋存于花岗闪长斑岩体与三叠系大冶组灰岩的接触带中，围绕岩体呈环带状分布，大小矿体100余个。经过数十年开采，找矿方向正逐步由浅部转向深部与边部。
丰山铜矿区地质平面图
想探明这座矿山难点有二。其一，这是一座在产矿山，测区有高速公路隧道穿过，井下设备与周边输电线持续产生电磁干扰，常规电磁法信噪比偏低，微弱的矿化信号容易被淹没；其二，矿体隐伏于岩体接触带深部、规模有限，对探测方法的灵敏度和深度都是考验。
好在从岩矿石物性看，这里具备开展电磁法的前提：铜金矿石呈中低阻、中高极化（电阻率约 42 Ω·m，极化率约32%），而无矿围岩则为中高阻、低极化——“矿在电上长什么样”，清晰可辨。
二、超导瞬变电磁：给地下做一次“CT”这次勘查用的是团队自主研制的地面低温超导瞬变电磁勘探系统，核心为低温超导磁传感器，相比传统线圈传感器，超导磁传感器灵敏度高数百至上千倍、噪声水平 ≤10fT/√Hz，系统带宽≥100kHz，能突破传统电磁法的探测局限，实现对2000米甚至更深隐伏矿体的精准识别。
超导磁强传感器及采集装置(左)Super TXU 20H发射机(右)
方法原理并不复杂：向地下发射一束强瞬变脉冲电流，在断电后的间隙里，地下矿体因电磁感应产生的二次涡流场缓缓衰减。我们不看一次场的强背景，只在这段安静的“间隙”中接收二次场，再反演出地下电阻率与极化率的分布。早期信号对应浅层，晚期信号对应深层——一次脉冲，就像给地下做了一次分层成像的“CT”。而中低阻叠加中高极化的电性异常，正是矿化体的典型“指纹”。
三、深山 20 天：在强干扰里采集高质量数据2024年4月12日至5月1日，新联超导技术团队在矿区及外围完成外业。测线走向南西—北东，共布设 L2、L4、L6 三条测线总工作线长5.120米，并同步布设 2 条发射线。
丰山地处鄂东南山区，春末多雨，测线穿行于坡陡路滑、植被茂密的山坡之间；更棘手的是，这是一座在产金属矿山，井下作业与地表勘查交叉，车辆、设备与人员安全容不得半点马虎。外业期间，团队坚持每日安全交底，进点前逐一检查传感器、接线与坐标定位；遇降雨无法施测，就转作内业，整理当天数据、核对异常点位，雨一停便上山补测。对受输电线干扰的测段，宁可反复复测、从严取舍，也不让一个存疑数据进入反演。
采集现场工作照
20天下来，3条测线5.12km全部按设计完成，数据质量可靠，外业顺利通过验收。艰苦的是环境，靠专业和严谨守住的，是每一个数据的成色。
四、已知区“对答案”：先证明“听得准”三条测线中，L6线是地下浅部地质特征已知晓——我们事先知道它下面有什么，正好用来“对答案”。反演结果显示，L6 线浅部的中低阻中高极化异常，与已知浅部矿体的位置和形态吻合良好。
这一步至关重要：在强电磁干扰的真实矿山环境里，先用已知矿体校准方法，证明系统“听得准、看得对”，才算完成了预期的地质任务。
丰山铜矿床4号勘探线剖面图
在方法被验证可靠之后，我们把目光转向地下情况尚不清楚的 L2、L4线。通过电阻率与极化率联合反演，共圈定6处中低阻中高极化异常：L6：线反演剖面中深部3处，L4 线浅部与深部共2处，L2线浅部1处。
这些异常多落在岩体与围岩的接触带周围—推测是浅部矽卡岩型铜矿、深部斑岩型铜矿形成的有利部位。其中L2、L4为原本未知的新靶区，是本次勘查新收获的成果，为矿区下一步工程验证指出了明确方向。
图3超导瞬变电磁各测线电阻率—充电率反演异常剖面
