可控源音頻大地電磁法（CSAMT）在壩西銅礦的應用效果

侯明利 王斯林

摘要：壩西銅礦位新疆伊吾縣瓊河壩地區中部，是新疆地礦局物化探大隊2013年度所發現，由于其前人工作程度不高，并且礦區地表巖性出露較少，工作一度陷入僵局。本次引入可控源音頻大地電磁法（CSAMT）測深工作，目的是為了了解礦區地質構造規模及礦體的空間展布特征，為下一步工作提供依據。

關鍵詞：CSAMT； AMT ； 勘探深度大 ； 電阻率 ； 礦產 ； 應用效果

1、方法介紹

可控源音頻大地電磁法（CSAMT）是在音頻大地電磁法（AMT）的基礎上發展出來的一種使用人工場源的大地電磁法，由于是人工場源，抗干擾性強，彌補了AMT數據在5000～1000Hz范圍內的“死頻”現象。而現在的物探儀器大部分都可以觀測到10000Hz到1Hz的頻率信號，所以其具有勘探深度大的優點，所以近年來受到越來越多的推廣。

2、理論基礎

當觀測點到場源的距離足夠遠（一般要求大于三倍或五倍趨膚深度）時，觀測點附近的電磁場可以看成垂直入射的平面波，即遠場區。根據電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組[1]可以導出沿水平方向上的電場Ex和磁場Hx與視電阻ρs的關系。

ρs=|Ex|25f|Hy|2（f為頻率）

根據電磁波的趨膚深度理論可知：

H=356ρ/f（H為趨膚深度）

若要滿足測區在遠場，那么收發距R要滿足：

R≧6～8H

由以上公式可知，CSAMT探測深度跟頻率呈負相關，與當地背景電阻率呈正相關，我們要根據野外實際地質情況，來選擇合適的收發距，在保證正數據質量的情況下，不過早的進入近場[2]，以保證我們的勘探深度。

3、工作裝置

本次工作采用赤道裝置TM模式進行測量，具體參數設置如下：

①發距設置：為了達到遠區平面電磁波接收條件，本次工作對收發距的選取進行了實驗，最終定為12KM，所測數據顯示：所有頻點均可使用。②頻率設置：加大頻點密度可以最大限度的提高縱向分辨率及獲得較大的勘探深度，本次工作頻率范圍設置為8533～15Hz，共計45個頻點。③觀測時間：本次工作單頻點的觀測時間為40秒，單個排列觀測時間為30分鐘。④發射偶極距：為了提高信噪比，在電流確定的情況下，AB偶極距選擇3km。

4、工區地質背景

壩西銅礦出露地層為中泥盆統北塔山組，呈殘留島弧狀環帶分布，巖性為晶屑巖屑凝灰巖，安山巖，具角巖化、綠泥石化、綠簾石化蝕變。礦區侵入巖為一套鈣堿性的中-酸性閃長巖組合，主要為黑云母花崗閃長巖、石英二長閃長巖、絹云母化化石英閃長巖、硅化角巖化細粒閃長巖，巖體侵位于中泥盆統北塔山組地層中，銅礦化主要賦存于石英閃長巖中。

5、工區巖（礦）石物性特征

由表1可知，工區巖（礦）石電阻率整體較高，孔雀石化蝕變石英閃長巖的電阻率在該工區主要表現為相對高極化、中高阻特性，所以結合激電異常尋找高極化、中高阻異常在本區后期的找礦方向具有一定的指導性意義。

6、成果的初步解釋

該剖面近地表的低阻異常主要為該區風化殘坡積、第四系覆蓋等的電性反映。深部則表現為不同形態的高阻異常，以中央大斷裂為界，該線主要可分為以下三個高阻異常區。

1、100-184點

該區域主要表現為高阻異常，局部高阻異常可達20000歐姆米，由南至北主要分為三個次級高阻異常：

①104點為中心的高阻異常，該異常呈橢圓形，近直立，阻值范圍為1500-5000歐姆米，主要由南部花崗巖引起，對比AMT測深資料可知該異常埋深較淺，深部主要為花崗閃長巖體。

②以128點為中心的高阻異常，該異常呈橢圓形，異常近80度北傾，異常中心埋深近140米左右，阻值范圍為2500-20000歐姆米，主要有近地表的二長花崗巖引起，該二長花崗巖體300米以下，則主要為花崗閃長巖體組成。由實際情況可知該區136-148點即二長花崗巖與花崗閃長巖接觸部位有銅礦體出露，所以建議對該二長花崗巖體底部接觸部位進行驗證。

③以172點為中心的高阻異常，該異常呈橢圓形，傾向近直立，向下有一定的延伸性，阻值范圍最高可達30000歐姆米，主要由花崗閃長巖體引起。該花崗閃長巖體與南部二長花崗巖體接觸部位為本區成礦有利部位。

2、192-232點

該區域主要表現為中間的中高阻異常和兩側的低阻異常，兩側的低阻異常則為斷裂引起，即本區F2、F5斷裂。該區中高阻異常埋深近160米，最深處埋深400米，阻值范圍為2500-10000歐姆米，主要為次生石英巖引起，400米以下推測為斷裂充水。

3、236-312點

該區域主要表現為高阻異常，異常形態完整，阻值范圍最高可達40000歐姆米主要為花崗山巖體與閃長巖體所引起。高阻異常體上間或有斷裂帶引起的低阻異常貫穿。

7、結論

1、通過本次CSAMT測深可知該區的高阻異常主要有花崗閃長巖、安山巖、二長花崗巖引起，低阻異常主要為礦體、礦化蝕變帶、斷裂沖水等因素引起。

2、該區礦致異常附近都出現在花崗閃長巖體接觸部位，所以相對高阻、高極化異常體應為本區工作重點突破口。

3、AMT測深工作在該區與CSAMT相互對應的結果，并且AMT在縱向分辨率上彌補了CSAMT測深工作的不足，CSAMT多種方法聯合反演對認識工區構造有一定的積極作用。

參考文獻∶

[1]張勝業、潘玉玲.應用地球物理學 武漢 中國地質大學出版社[M]，2009.

[2]孫鴻雁、雷達、湯井田.電性可控源音頻大地電磁法技術規程[S]中國地質調查局地質調查技術標準，2009.

[3]屈栓柱，徐敏山.新疆伊吾縣瓊河壩地區1：5萬綜合物探普查工作報告[R].新疆地礦局物化探大隊，2011