銅陵礦區(qū)勘探中可控源音頻大地電磁測(cè)深的應(yīng)用研究

方 濤，張德鑫

（華東冶金地質(zhì)勘查研究院，安徽 合肥 230000）

當(dāng)前階段，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)建設(shè)已經(jīng)朝著深部找礦方向向前發(fā)展，其目的是將現(xiàn)有的資源充分利用起來(lái)。而勘探的深度增加，導(dǎo)致地層與地質(zhì)環(huán)境日趨復(fù)雜，降低了勘探信息數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)將現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)成果利用起來(lái)，即加大控源音頻大地電磁測(cè)深技術(shù)的研究力度，即在明確其勘探作用基本原理的情況下，提升礦區(qū)勘探工作開(kāi)展的質(zhì)量。如此，深部找礦這一可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程，將得到有力的技術(shù)支撐，加快了所處行業(yè)的建設(shè)步伐。

1 工程概況

安徽銅陵，是長(zhǎng)江中下游成礦帶中最為重要的銅金成礦帶之一，屬于我國(guó)大型銅礦集中區(qū)域。經(jīng)對(duì)該地區(qū)的礦區(qū)開(kāi)采情況進(jìn)行分析，銅礦與銅多金屬的形成，與該地區(qū)燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng)有關(guān)。為進(jìn)一步確定低阻異常區(qū)與提升深部礦體勘探驗(yàn)證的準(zhǔn)確性，應(yīng)加大可控源音頻大地電磁測(cè)深法的研究力度，以為資源更好的開(kāi)發(fā)建設(shè)提供技術(shù)支撐。

2 銅陵礦區(qū)勘探中可控源音頻大地電磁測(cè)深的基本原理

銅陵礦區(qū)勘探過(guò)程中，主要采用了CSAMT野外觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行可控源音頻大地電磁測(cè)深。系統(tǒng)布置的接收與發(fā)射相距12000m，供電點(diǎn)為：AB，發(fā)電機(jī)為T(mén)30。此發(fā)電機(jī)所提供的電源，最大輸出電壓為1000伏，最大功率為30KW，最大輸出電流為20A。對(duì)于供電的頻率與關(guān)斷方式的控制，是由發(fā)射控制器決定的[1]。

經(jīng)分析，在進(jìn)行測(cè)深勘探過(guò)程中，一旦測(cè)探的頻率固定，電磁波的趨膚深度就會(huì)與電阻率呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。但當(dāng)勘探對(duì)象為高阻地區(qū)，是以勘探深度越大、分辨率越低的規(guī)律進(jìn)行作用的；反之，當(dāng)勘探對(duì)象處在低阻覆蓋地區(qū)，其作用規(guī)律為，勘探深度越小，分辨率越大。如果銅陵礦區(qū)勘探的地表電阻率不固定，那么電磁波的趨膚深度就會(huì)與視域頻率呈反比例關(guān)系。即高頻，礦區(qū)探測(cè)深度不大；低頻時(shí)，礦區(qū)探測(cè)深度大[2]。

3 可控源音頻大地電磁測(cè)深在銅陵礦區(qū)勘探中應(yīng)用控制

3.1 明確礦區(qū)地質(zhì)情況

研究表明，要想將CSAMT野外觀測(cè)系統(tǒng)更趨效用的作用于礦區(qū)的勘探，應(yīng)在掌握銅陵地區(qū)地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，使電磁測(cè)深工作的開(kāi)展起到事半功倍的作用。經(jīng)勘探分析，銅陵礦區(qū)位于揚(yáng)子板塊的北緣，是秦嶺與大別造造山帶前的陸褶皺帶。在對(duì)銅陵礦區(qū)的地層條件進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，除了中、下泥盆統(tǒng)外，揚(yáng)子地層區(qū)的下?lián)P子地層發(fā)育較為完整。從地區(qū)地質(zhì)地層角度來(lái)看，大多地層均具有高電阻低級(jí)化特點(diǎn)，即電阻率平均值均在1000Ω·m以上，極化率在2%～3%之間。在此基礎(chǔ)上，CSAMT的地球物理找礦條件就得到了滿足[3]。

3.2 測(cè)深法應(yīng)用控制

根據(jù)可控源音頻大地電磁測(cè)深技術(shù)與所處的場(chǎng)地條件，采用了V8多功能電法儀，并布設(shè)3條CSAMT測(cè)線，兩個(gè)電極電源間的距離應(yīng)為2000m，供電電壓應(yīng)控制在600V～700V之間。以?xún)蓷l測(cè)線資料為例，處于1200m～1610m之間的1號(hào)測(cè)線，其地表出露為閃長(zhǎng)斑巖巖體。1號(hào)測(cè)線的地質(zhì)橫向上，即1500m～2300m的部位出現(xiàn)了縱向低阻異常問(wèn)題，能夠反映出深大斷裂。而3100m～3300m處的1號(hào)測(cè)線勘探結(jié)構(gòu)，同樣也出現(xiàn)了縱向低阻帶，且與向下傾斜的方向相同。由此可以看出，1號(hào)測(cè)線所處的地層環(huán)境，即低阻帶，是巖漿運(yùn)行移動(dòng)的通道。

經(jīng)勘查，2號(hào)測(cè)線作用的1200mm～1700m勘探部位與測(cè)線上的長(zhǎng)龍山像對(duì)應(yīng)。該勘探部位的地表出露為角礫巖，且是以南北向?yàn)橹饕獦?gòu)造帶為主。此外，該勘探深度橫向600m處出現(xiàn)游低阻帶，因1400m～1900m深度位置存在橫向低阻異常，所以，判斷其形成很有可能與長(zhǎng)江深大斷裂相關(guān)[4]。與此同時(shí)，2號(hào)測(cè)線的3400m深度，也發(fā)現(xiàn)有縱向低阻異常。此情況下，可控源音頻大地電磁測(cè)深人員，將其與TEM反演結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)低阻異常位置與形態(tài)的對(duì)應(yīng)情況較好。這就意味著，低阻異常，是地質(zhì)事實(shí)的一種反映，與形成關(guān)系不大。

從地質(zhì)角度進(jìn)行分析，1號(hào)測(cè)線橫向1500m～2300m測(cè)深部位，存在深大斷裂問(wèn)題，而，橫向2800m～3300m測(cè)深位置的縱向低阻帶與斷裂聯(lián)通。所以，很有可能是同一時(shí)間侵入巖枝。而得到更進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，勘探人員在兩個(gè)縱向低阻帶間的900m～1200m深度部位進(jìn)行了數(shù)據(jù)信息獲取，發(fā)現(xiàn)了明顯的低阻問(wèn)題。

此外，研究還采用了兩種方法對(duì)不同測(cè)線產(chǎn)生的反演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，確定了地質(zhì)事實(shí)是電性的真實(shí)反應(yīng)。收集的低阻區(qū)I和Ⅱ位置的鉆孔資料，表現(xiàn)的礦位置相對(duì)應(yīng)是具有理論意義的。故而，應(yīng)將銅陵礦區(qū)的低阻區(qū)域，作為深部礦體資源開(kāi)發(fā)建設(shè)的主要區(qū)域。值得注意的是，由于2號(hào)測(cè)線右側(cè)3000m～3400m深部位置的縱向低阻帶，在上述兩種反演結(jié)果對(duì)比方法運(yùn)用后，均出現(xiàn)了反應(yīng)。因此，可確定此處也存在巖漿運(yùn)移通道。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，銅陵礦區(qū)勘探工作開(kāi)展的難點(diǎn)在于所處的地層環(huán)境復(fù)雜，存在巖漿巖發(fā)育等問(wèn)題。為此，可控源音頻大地電磁測(cè)深技術(shù)人員應(yīng)運(yùn)用V8多功能電法儀，并根據(jù)地質(zhì)情況設(shè)置CSAMT測(cè)線。如此，就可對(duì)測(cè)線獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，以獲得深部找礦真實(shí)可靠的勘探數(shù)據(jù)信息。事實(shí)證明，只有這樣，才能使可控源音頻大地電磁測(cè)深的作用效果充分發(fā)揮出來(lái)。故，工程建設(shè)者應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研成果作用于不同地質(zhì)水文環(huán)境的礦區(qū)工程，進(jìn)而以最小的技術(shù)成本獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王麗妍,胥博文,楊毅.可控源音頻大地電磁測(cè)深在銅陵礦區(qū)勘探中的應(yīng)用[J].云南地質(zhì),2017,36(02)：287-291.

[2]李樹(shù)軍.可控源音頻大地電磁測(cè)深在深部地?zé)豳Y源勘查中的應(yīng)用效果[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2017,39(01)：52-57.

[3]耿淑瑩,王萬(wàn)順.可控源音頻大地電磁測(cè)深在煤礦采空區(qū)探測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭地質(zhì),2015,27(11)：66-69.

[4]劉海桐,劉同慶,徐克全.可控源音頻大地電磁測(cè)深法在貴州地?zé)峥碧街械膽?yīng)用[J].山東煤炭科技,2015(06)：149-151.