音頻大地電磁法在礦化帶探測中的應用

蔡偉濤

（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741025）

音頻大地電磁法是一種人工場源頻率域電磁法,利用地下不同介質的電阻率差異觀測一次場電位和磁場強度變化,在研究區域內沿測線用接收機接收(極距不等)與發射偶極AB(一般AB=1000m)平行的電場信號Ex及與發射偶極垂直的磁場信號Hy，音頻大地電磁測深可以用于單點測量，也可以用于剖面測量。單點測量適用于測點之間電阻率變化不劇烈的情況，能給出接收點下垂向電阻率分布的估計。剖面測量適用于預測電阻率沿測向有變化的區域，能提供垂向和側向電阻率分布，沿特定的方向在相鄰測站采集數據，并把這些數據一起處理，為了充分發揮測量系統處理軟件的能力，一般使用剖面測量工作方式。該方法有探測深度大，測量精度高等優點，對深度比較大的礦體探測有絕對的優勢；音頻大地電磁法在探測深部地下構造的位置、寬度、產狀方面具有較高的分辨率,其測量的電阻率參數對斷裂破碎帶反應非常靈敏,電阻率呈現中間低、兩邊高的簡單的異常特征。

1 地質及地球物理特征

（1）地質概況。礦區礦床賦存于寒武系荷塘組與震旦系西峰寺組地層接觸斷裂帶中，沿斷裂有黃鐵礦體產出。荷塘組由炭硅質巖、炭質頁巖、泥巖和石煤層組成，頁巖中含磷結核，總厚度約300m。炭質頁巖和石煤層含大量浸染狀、稠密浸染狀、薄層狀、條帶狀黃鐵礦、富集部位黃鐵礦含量可達40%～50%。西峰寺組自下而上有千枚狀炭質粉砂巖、頁巖、條帶狀白云巖、灰巖。

（2）地球物理特征。在工區內不同巖性的巖體上，采用對稱小四極法測試巖石的視電阻率和視極化率，選擇測試了100個點，物性參數統計見表1。

測區內有礦體出露，鉆孔巖心中的金屬礦物可見黃鐵礦。礦體和碳質圍巖都表現為中-高極化特征，低阻頁巖、砂巖與高阻灰巖巖體，礦區地層及礦化蝕變帶存在一定的視電阻率差異。

表1 工區巖（礦）石物性測定結果表

2 方法技術選擇

為進一步劃分地層，了解異常體的深部空間形態，我們選用加拿大鳳凰公司的V8電磁測量系統，主要技術指標為：頻率范圍0.1Hz-10KHz，磁棒探頭2個，道數6道（4電道、2磁道），模數轉換為18位，處理器為32位浮點。數據采集方式是時域采集，然后經傅立葉變換為頻率域信號，即首先在時間域將6道（4個電道，2個磁道）的電磁信號收集起來，進行傅立葉變換，轉換為電磁信號的實分量、虛分量功率譜，通過頻譜計算視電阻率、相位差、相關系數等。

3 應用實例

在電法掃面工作的基礎上，選擇3條平行測線，采用音頻大地電磁測深法，測點距為20m，電極距為40m，每個測試點同時布置平行測線和垂直測線兩個分量。圖1、圖2和圖3分別為第1、3、5測線可控源音頻大地電磁法二維反演視電阻率等值斷面圖，圖1地表淺部電阻率較低，深部電阻率較高，根據電阻率變化可以劃分地下巖性展布情況（低阻對應于荷塘組，高阻對應于西峰寺），且在8、9號點間出現一個低阻下凹，一直延伸近600m，推測為礦化構造帶，結合鉆孔資料，在地下90m、170m、220m等段附近出現礦化異常。圖2地表淺部電阻率較低，深部電阻率較高。根據電阻率變化可以劃分地下巖性巖性展布情況（低阻對應于荷塘組，高阻對應于西峰寺），且在點6-10號點間出現一個低阻下凹，一直延伸近500m，推測為礦化構造帶，結合鉆孔資料，在地下90m～100m段附近出現礦化異常，異常出現在巖性接觸帶上。圖3地表淺部電阻率較低，深部電阻率較高，根據電阻率變化可以劃分地下巖性展布情況（低阻對應于荷塘組，高阻對應于西峰寺），且在13-16號點間地表露頭有礦出露。

圖1 1線AMT測深成果

圖2 3線AMT測深成果

圖2 5線AMT測深成果

4 結論

綜合音頻大地電磁法測深及鉆孔資料，基本查明礦區的地層及礦化帶的空間展布，整個測區主要礦化異常帶位于荷塘組與西峰寺組接觸帶上，且向深部有一定延伸，可作為下一個有利勘探區域，建議加密測線進一步細化礦化帶空間展布。