CSAMT法在池州市某鉛鋅銀多金屬礦勘探的可行性研究

方木清

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽 池州 247000）

安徽省池州市某鉛鋅銀多金屬礦以往已進行過多次不同程度的地質(zhì)、物化探工作，積累了一些資料，形成了一些認識和看法，但是對礦化規(guī)律、控制因素、深部地質(zhì)信息還缺乏具體的基礎(chǔ)研究資料，找礦目標(biāo)、找礦標(biāo)志還處于探索性階段。為了進一步深化對已取得的地質(zhì)、物化探資料的認識，了解深部隱伏巖體和礦（化）體的賦存狀況，總結(jié)成礦條件，大致查明礦化特征，為鉆探驗證提供依據(jù)，達到對本區(qū)鉛鋅銀多金屬礦做出初步評價，開展了可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)勘查工作，并對CSAMT的應(yīng)用過程及效果進行研究，對其成果進行合理性評價[1]。即圍繞CSAMT在安徽省池州市某鉛鋅銀多金屬礦勘探的可行性開展研究，主要研究內(nèi)容：了解深部地質(zhì)情況及隱伏巖體埋藏部位、埋深，尋找有利成礦部位；對1000m以上地層進行初步電性（地質(zhì)）分層等；選取有利成礦部位，布置深部鉆探進行查證，分析CSAMT在該區(qū)的應(yīng)用效果，對該方法的可行性做出合理評價。

1 工區(qū)地質(zhì)和地球物理特征

本區(qū)位于長江中下游鐵、銅、金硫成礦帶的貴池—銅陵成礦帶內(nèi)。區(qū)域大地構(gòu)造位置處于揚子陸塊北緣，屬揚子陸塊下?lián)P子前陸帶與江南隆起帶之間的過渡區(qū)，查區(qū)位于江南過渡帶北側(cè)，跨江南前陸反向褶沖帶和江南過渡帶兩個三級構(gòu)造單元，主要地質(zhì)特征簡述如下。

勘查區(qū)出露地層為寒武系至志留系下統(tǒng)高家邊組及第四系。查區(qū)位于云山背斜內(nèi)。斷裂構(gòu)造以北東向為主，次為北北東向及北西向[2]。區(qū)內(nèi)以北北東向斷裂最發(fā)育，其次為北北東向及北西向。與成礦關(guān)系較密切的巖體有大塘沖、大王廟、老虎尖、灰山、低嶺巖體，它們均巖枝（脈）或巖瘤狀產(chǎn)出。測區(qū)內(nèi)主要是奧陶系灰?guī)r、石英閃長巖，其電阻率值較高，呈高阻顯示，一般為n×102～n×103Ω·m。第四系覆蓋層較薄，視電阻率值較低，一般為n～n×10Ω·m。志留系頁巖的視電阻率值一般為n～n×102Ω·m，為低阻。各地層間電性均存在較大差異。通常，巖漿巖阻值顯高，沉積巖阻值顯低，而變質(zhì)巖阻值則介于兩者之間，變化較大。當(dāng)有一定規(guī)模的斷裂構(gòu)造、侵入巖體和礦（化）體等存在時，地層電性還會出現(xiàn)顯著變化[3]。

2 CSAMT工作方法

可控源音頻大地電磁法（CSAMT）是一種人工源頻率域電磁測深方法，研究大地的電磁響應(yīng)，探測地下電性分布及地質(zhì)構(gòu)造。由于它可以穿過高電阻薄層，有些無法用直流電法和地震法探測到的高電阻薄層下的地質(zhì)體，用CSAMT法可得到好的效果。所觀測電磁場的頻率、場強和方向可由人工控制。目前國內(nèi)利用CSAMT法，在尋找深部隱伏金屬礦，油氣構(gòu)造勘查，推覆體或火山巖下找煤，地?zé)豳Y源勘查和水文-工程地質(zhì)勘查等方面，皆取得了良好的地質(zhì)效果。

本次布置勘探剖面方位角為45°，測線的布置主要依據(jù)該區(qū)已有的地質(zhì)、物化探、鉆探等資料以及CSAMT法對施工現(xiàn)場的要求進行的。剖面方向盡可能垂直地質(zhì)構(gòu)造線走向?？煽卦匆纛l大地電磁法(CSAMT)采用加拿大鳳凰公司最新研制的V8網(wǎng)絡(luò)化多功能電法系統(tǒng)，該系統(tǒng)硬、軟件在當(dāng)今國際都是一流的，代表著現(xiàn)今業(yè)內(nèi)最高水平。

CSAMT法在野外工作中，總是把觀測區(qū)域布置在一個梯形面積內(nèi)，梯形上底為AB發(fā)射偶極所在的位置，下底為MN測量區(qū)域即勘探區(qū)域。為了保證人工源電磁場在平面波區(qū)電磁場不發(fā)生畸變，測點控制在梯形面積內(nèi)。如圖1所示。

R為收發(fā)距，視供電電源功率不同，收發(fā)距可達幾至十幾公里，觀測頻率范圍0.125 Hz～9600Hz，可按勘探目標(biāo)層深設(shè)置頻率組合，保證勘探深度和垂向分辨率。該方法探測深度適中，可達1km～3km。

圖1 電性源CSAMT法標(biāo)量測量野外布置平面圖

鑒于本次物探的任務(wù)目的，設(shè)計場源接地偶極子長度AB≥1km；設(shè)計最大收發(fā)偏移距R≤10km，最小收發(fā)偏移距R≥6km。根據(jù)具體現(xiàn)場地理、交通和接地的條件在滿足收發(fā)距離（R）大于5倍勘探深度且接收信號可靠的條件下，通過試驗確定。本次工作頻率為1Hz～9600Hz，共56個頻點，頻點間隔均勻分布，高、中頻段適度加密，避開了50Hz及其倍頻頻點。為了盡可能地提高信噪比，壓制電磁干擾噪聲，實際工作中保證了中低頻率段供電電流≥10A。

3 CSAMT數(shù)據(jù)處理

CSAMT法室內(nèi)數(shù)據(jù)處理使用V8系統(tǒng)專用處理軟件CSAMT-SW進行。數(shù)據(jù)處理主要以測線為單位。處理過程主要包括電極點位坐標(biāo)偏差校正、曲線自動圓滑、跳點處理、兩端壞頻段截斷處理、壞測點曲線廢棄刪除或插值利用處理、近場校正或剔除近場頻段處理、靜態(tài)位移校正處理等。通過一系列精心處理后，得到了每條測線各參數(shù)斷面圖及其數(shù)據(jù)，為后期的地質(zhì)解釋提供條件。當(dāng)然，處理與解釋是相輔相成、反復(fù)交替的過程。反演處理遵循從已知到未知的原則，利用經(jīng)近場校正或去近場頻段后的Bostick反演等方法進行。

4 CSAMT的實際應(yīng)用及可行性研究

在資料處理解釋過程中，先對資料作定性分析，結(jié)合地質(zhì)資料和不同地質(zhì)體的電性特征，建立反演計算模型，最終確定電法地質(zhì)綜合解釋剖面?？煽卦匆纛l大地電磁測深法（CSAMT）判斷斷裂構(gòu)造存在的依據(jù)是在電阻率等值線斷面圖上等值線出現(xiàn)下凹彎曲、錯動及電阻率等值線梯級帶等。根據(jù)斷面上垂直和水平電性變化進行電性分層，結(jié)合鉆孔和已知地質(zhì)資料再進行相關(guān)地質(zhì)解釋進行地質(zhì)分層、確定地層接觸帶位置以及巖體或礦（化）體空間賦存位置等。

4.1 線剖面電性異常特征及地質(zhì)解釋

1線電阻率斷面圖清楚顯示，如圖2，整個剖面地表都為第四系覆蓋，結(jié)合地質(zhì)剖面分析：0號至600號之間-1200米以上區(qū)域的高阻體，其電阻率值在6000Ω·m至50000Ω·m之間，且向大號陡傾，推測為下奧陶統(tǒng)侖山組白云質(zhì)灰?guī)r。600號-900號之間-1200m以上區(qū)域的中高阻體，其電阻率值在1000Ω·m至6000Ω·m之間，推測為下奧陶統(tǒng)紅花園組灰?guī)r。900號-2100號之間-1200m以上區(qū)域的低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，推測為下志留統(tǒng)高家邊組頁巖。在600米、900米兩處電阻率等值線斷面圖上等值線出現(xiàn)下凹彎曲、錯動，推測為斷層，產(chǎn)狀較陡。

圖2 1線CSAMT綜合剖面圖

4.2 線剖面電性異常特征及地質(zhì)解釋

圖3 2線CSAMT綜合剖面圖

2線剖面（圖3）電阻率變化較大，結(jié)合地質(zhì)剖面分析，0號至1200號之間-1200m以上區(qū)域的低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，且向深部陡傾，推測為下志留統(tǒng)高家邊組頁巖。1200號至2500號之間-1200m以上區(qū)域為高阻體，其電阻率值在1000Ω·m至50000Ω·m之間，且向深部陡傾，推測系下奧陶統(tǒng)紅花園組灰?guī)r所致。2500號至3800號之間-1200m以上區(qū)域為中低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，推測為下志留統(tǒng)高家邊組頁巖。

3800號至5600號之間-500m以上區(qū)域為中低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，結(jié)合地質(zhì)剖面分析，推測為下寒武統(tǒng)黃柏嶺頁巖。3800號至5600號之間-500m以下區(qū)域為高阻體，其電阻率值在1000Ω·m至50000Ω·m之間，結(jié)合地質(zhì)剖面分析，推測為下花崗巖巖體。在2500m、3800m兩處電阻率等值線斷面圖上等值線出現(xiàn)下凹彎曲、錯動，推測為斷層。

5 結(jié)論

（1）在定性、定量分析的基礎(chǔ)上，對沿剖面方向地表下深度1200m以內(nèi)的巖性進行了初步分層解釋，并對各地層的空間展布情況進行了初步劃分。

（2）該區(qū)電性整體較復(fù)雜，-1200m高程以上地層較復(fù)雜，高低阻穿插現(xiàn)象普遍。高阻層(電阻率值≥1000Ω·m)主要對應(yīng)灰質(zhì)白云巖、灰?guī)r及巖體等地層。中低阻層，ρ值在100Ω·m～1000Ω·m間，對應(yīng)頁巖及構(gòu)造破碎帶等地層。

（3）對于深部構(gòu)造控制的地下隱伏礦體，CSAMT的探測能力明顯優(yōu)于常規(guī)的直流電法，通過后期鉆孔驗證，說明了之前對CSAMT的反演電阻率斷面圖的綜合地質(zhì)解譯準確合理，證明了CSAMT在復(fù)雜地質(zhì)條件下的深部勘探工作是切實可行的，可以知道該區(qū)深部的找礦勘探工作。