可控源音頻大地電磁法在四川某礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究

卿露芳，嚴(yán)成明

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六0五大隊，四川 眉山 620860）

近年來，由于各礦山規(guī)模大小不一，礦產(chǎn)資源開采無序進(jìn)行，四川某礦山遭到嚴(yán)重破壞。礦區(qū)曾用EH4電法勘探來確定礦山采空區(qū)的位置，但是，在塌陷區(qū)內(nèi)存在運(yùn)輸?shù)V車、高壓輸電線等干擾，無法得到合理數(shù)據(jù)。可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)的特點(diǎn)是觀測效率高、分辨能力強(qiáng)、勘探范圍大等[1]。本文結(jié)合四川某礦山地質(zhì)條件及特征，將CSAMT法運(yùn)用到采空區(qū)探測中，取得來較好的效果。旨在為相關(guān)工作提供參考與借鑒。

1 礦山特征

電阻率異常是由于分布于地層中巖石所具有的物性不同所導(dǎo)致的，對于地質(zhì)探研究具有非常重要的作用，同時在地質(zhì)解釋中發(fā)揮著非常重要的作用。通過巖石這種物性特征，能夠?qū)Φ刭|(zhì)異常作出有效的解釋。所以為了更好的將電資料解釋工作給做好，必須要全面的掌握巖石的物性參數(shù)。針對該區(qū)進(jìn)行相關(guān)研究工作，在電阻率上，花崗巖具有非常高的電阻率特征，而下白堊紀(jì)以及上侏羅紀(jì)在電阻率上則表現(xiàn)的非常低。

2 礦山地質(zhì)概況

研究區(qū)為四川某礦山地質(zhì)勘探區(qū)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征異常復(fù)雜，經(jīng)過多期次頻繁的構(gòu)造活動，主要包括加里東期構(gòu)造活動以及華里西構(gòu)造活動和印支期構(gòu)造活動與燕山期和喜馬拉雅期等，同時巖漿活動非常突出。二疊系地層在該區(qū)東北部區(qū)域上零星發(fā)育，該地層主要建造特點(diǎn)為海相碳酸鹽特征，同時在該區(qū)東南部位置上還發(fā)育上侏羅紀(jì)地層以及下白堊紀(jì)地層[2]。前者主要有夾凝灰?guī)r的泥巖以及粉砂巖和砂巖所構(gòu)成，大約在1千米的厚度。后者主要有泥灰?guī)r以及細(xì)砂巖和砂礫巖等共同構(gòu)成。

區(qū)內(nèi)具有非常突出的斷裂構(gòu)造特征，主要呈現(xiàn)NW向以及NE進(jìn)行展布，伴隨這些復(fù)雜的構(gòu)造，形成錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，為該區(qū)較深位置的地下水起到了明顯的導(dǎo)通作用與阻隔作用。對該區(qū)地質(zhì)資料進(jìn)行綜合研究分析，發(fā)現(xiàn)NW向以及NE向構(gòu)造區(qū)域上具有非常突出的含水層，導(dǎo)水作用與區(qū)內(nèi)的端麗構(gòu)造存在非常密切的聯(lián)系。燕山期花崗巖在區(qū)內(nèi)偏東方向的南部分布廣泛，是該區(qū)的主要巖漿巖特征。

3 礦山地質(zhì)勘查

（1）可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)原理該法是一種先進(jìn)的物探手段，該物探方法是基于大地電磁法(MT)以及音頻大地電磁法(AMT)之上形成。測量過程中是通過人工源來完成勘探的，實(shí)施過程中不會用到自然源。

勘探過程中的電磁場的形成是通過發(fā)射源向接地導(dǎo)線（1km～3km）中供音頻電流而形成，有雙極源以及電偶極之稱。通過發(fā)送功率的大小，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)10km的收發(fā)距離的探測，所以該方法能夠完成2公里的測深，對尋找礦產(chǎn)資源以及水資源的勘探的研究具有非常重要的意義。

（2）工作方法。依照此次礦產(chǎn)資源的探測要求，在該區(qū)共設(shè)置兩條測線，分別將其設(shè)置成3550米的長度，按照東西方向進(jìn)行探測，探測過程中利用V8電法工作站來完成，以20A對發(fā)射機(jī)電流進(jìn)行設(shè)置，此次達(dá)到12公里的收發(fā)距離。

（3）數(shù)據(jù)處理。①首先評價采集的原始數(shù)據(jù)，對相關(guān)的去噪處理措施進(jìn)行研究，依照噪聲對采集治療的影響，通過有效的去噪措施進(jìn)行解決，在探測過程中校正畸變視電阻率曲線主要通過相位資料以及相鄰點(diǎn)比較趨勢分析編輯法來完成。②通過靜態(tài)的方式來校正數(shù)據(jù)。③數(shù)據(jù)處理過程中依照定性以及定量的方式進(jìn)行。通過地質(zhì)構(gòu)造在方法原理上所呈現(xiàn)的相應(yīng)規(guī)律，對平面成果進(jìn)行有效的定性研究，依照區(qū)內(nèi)斷層以及構(gòu)造和地層變化特征呈現(xiàn)在原始數(shù)據(jù)中的信息，綜合的進(jìn)行分析，通過這一前提，之后在反演的方法，實(shí)現(xiàn)定量化分析定性成果。④數(shù)據(jù)分析的過程中遵循已知-未知的研究。對已經(jīng)貨值的物探以及地質(zhì)資料進(jìn)行詳細(xì)研究，然后綜合分析該區(qū)地球物理特征以及地質(zhì)信息，對區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，科學(xué)的進(jìn)行過程解釋。

（4）資料分析。1線在研究區(qū)域的偏東方向上南側(cè)區(qū)域上，該區(qū)沒有陡峭的地層特征，設(shè)置50米的點(diǎn)距，呈現(xiàn)EW向的方向，泉頭組對該線的南端進(jìn)行覆蓋，侏羅系把剩下的測線區(qū)進(jìn)行覆蓋。鉆孔ZK03（454m）以及ZK02（576m）分布于該線的2公里的南側(cè)區(qū)域上，花崗巖在孔的底部位置上可見。Fl與F2控?zé)釘嗔训慕忉專罢邽镹W向展布，向NE向傾斜，通過電阻率扭曲特征，在該線上斷裂沒有將其基底進(jìn)行切割。2線在研究區(qū)偏北方向上，該區(qū)沒有陡峭的地層特征，設(shè)置50米的點(diǎn)距，呈現(xiàn)EW向的方向，泉頭組對該線的南端進(jìn)行覆蓋，侏羅系把剩下的測線區(qū)進(jìn)行覆蓋。Fl與F2控?zé)釘嗔训慕忉專罢邽镹W向展布，向NE向傾斜，通過電阻率扭曲特征，在該線上斷裂沒有將其基底進(jìn)行切割。后者展布方向主要我NE向，向ES向進(jìn)行傾斜，通過電阻率扭曲特征，在該線上斷裂將其基底進(jìn)行切割，構(gòu)造裂隙水形成與此。

4 結(jié)論

（1）礦山地質(zhì)勘查中利用可控源具有很多優(yōu)勢，不僅可以實(shí)現(xiàn)大深度的探測，精度高，而且具有非常好的抗干擾性。

（2）在對礦區(qū)異常和深部地質(zhì)關(guān)系進(jìn)行解釋以及斷裂劃分和對花崗巖范圍以及其深度進(jìn)行圈定時，必須要通過已知-未知順序，精細(xì)化處理可控源勘探數(shù)據(jù)處理，對礦山地質(zhì)情況進(jìn)行解決。

（3）確定礦井位時要把握斷裂的通道、埋深和礦層等問題，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征和礦山異常確定礦井井位。