大功率激電和CSAMT法在礦山外圍找礦中的應用

朱杰君 王亮 楊杰

【摘 ?要】我國礦產深部礦埋藏深度大，加上礦床深部的地質特征并不明顯，因此對于礦產的勘查比較困難，而且勘查成本和勘查風險較大。對此，相關礦產勘查人員應該及時更新觀念，引入先進的找礦技術，提升找礦的效率和水平。大功率激電和CSAMT法正是在這樣的情況下，得到了廣泛的普及和應用，在礦山外圍、深部礦、隱伏礦的找礦中發揮著至關重要的作用。

【關鍵詞】大功率激電;CSAMT法;礦山外圍;找礦

在某礦山外圍開展大功率激電掃面和CSAMT剖面測量工作，識別砂巖、炭質粉砂巖及中酸性脈巖的分界及深部的構造特征;確定硫化物礦化帶分布等。結果表明：大功率激電掃面結果所找出的成礦有利地段均表現為低阻高極化特征，CSAMT法的反演結果淺部與大功率激電結果一致，并很好地反應了深部構造特征。

1.礦山概況

某工作區總體面積約為11.25平方公里，整體屬于低山丘陵區域，區域內海拔相對高差在數十到近百米之間，大部分地段的地形為緩坡，沖溝坡輕微發育，在局部區域形成深達十余米的U形切割地形。該工作區位于某銅錫礦外圍，區內除第四系大面積覆蓋外，出露最廣的是侏羅系上統白音高老組，巖性主要為流紋質凝灰熔巖及呈透鏡狀、似層狀凝灰質粉砂質泥巖。次為二迭系大石寨組，由黑色一灰黑色安山巖組成。

經現場地質勘查，工作區內巖石物性特征包括：一般的粉砂巖、細粒雜砂巖等具有低極化、高電阻的特征，多金屬礦石具有高極化率、高密度、低電阻率的特征，具備電法找礦的物理前提，而含碳質較高的巖石由于同樣具備較高的極化率，會在一定程度上對找礦工作行程干擾，需要相關技術人員的重視。

2.大功率激電和CSAMT法概述

大功率激電是一種非常有效的礦產勘查方法，具有探測深度大、分辨信號強，勘查速度快，操作方便，成本低廉等優點，是對礦靶區是否存在金屬硫化物進行快速評價的可靠手段。在實際測量中，應用大功率激電法，可以針對礦靶區進行面積普查或者剖面測量，找出礦靶區內存在的與礦體有關的極化率異常，同時在平面上對異常的位置進行確定，結合極化率和電阻率的異常形態，對礦靶區存在礦體的可能性進行分析，確保找礦工作的順利展開。CSAMT法即可控源音頻大地電磁法，屬于一種測量卡尼亞電阻和相位的電磁測深新技術，是在大地電磁法（MT）和音頻大地電磁法（AMT）的基礎上發展起來的一種人工源頻率域測深方法。其測量原理，主要是利用人工場源，激發地下巖石，在電流流過時，會產生相應的電位差，而接收不同供電頻率所形成的一次場電位，由于頻率的不同，在地層中傳播的深度也存在相應的差異，其所反映的深度與頻率會形成特定的數學關系，而CSAMT法就是利用不同巖石電導率的差異，對一次場電位和磁場強度變化進行觀測的一種電磁勘探方法。其優點主要體現在：

（1）勘探深度大，受地形影響小;（2）靈敏度高，可以有效劃分斷層;（3）工作效率高，對于良導介質的分辨能力強。（4）高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻層。CSAMT采用赤道—偶極裝置標量觀測，在發射偶極60°偏離角范圍內地面上觀測兩個正交的水平電磁場（Ex，Hy），根據以下公式計算，就可獲得地下的視電阻率電磁波的頻率，使用不同頻率的電磁波達到對不同深度地層的探測目的。s;通過人工改變探測式中，代表頻率，Ex為沿x方向的電場，Hy為沿y方向的磁場。

3.大功率激電和CSAMT法的應用效果

（1）大功率激電應用效果

該勘測區地表第四紀覆蓋相對較厚，礦體基本上都沒有在地面露出，而在其中一段淺部槽的勘查中發現，淺層巖體整體向西傾斜，傾角在15°左右。區域內存在薯條天然沖溝，其下部巖體傾角較大，達到80°。由此判斷，該工作區內地下巖脈產狀不充分，需要結合大功率激電法，對其巖體產狀進行準確判斷。結合掃面數據的采集和整理，可以得到相應的掃面視電阻率、充電率分布圖，并在其中發現3條異常區帶，對其進行了編號和分析。其中，1號異常區中心位置寬50m，長300m，屬于低阻、高充電率，異常視電阻率在200-6000Ω.m，充電率約在40以上。2號異常區橫穿所有測線，位于中低阻部位，充電率達到50以上。經槽探揭露，發現礦化，西傾175°，傾角15°。不過由于該異常區并沒有封閉，因此僅能從南部小部分初步推測異常深部傾角逐漸變陡。3號異常由于僅僅被部分覆蓋，因此需要進一步開展相應的勘查工作，不過從現有數據可知，其位于高充電率、低阻部位，在東部200m以下，發現有富集的鉛鋅礦脈，判斷其為成礦有力部位。

（2）CSAMT法應用效果

結合激電掃面，可以發現，該區域內高低阻異常差異明顯，規模較大且呈條帶狀分布。因此，在此基礎上，應用CSAMT法進行深入剖析，結合5條CSAMT測線，經相應的數據反演，得出CSAMT成果。下圖為100線與130線的CSAMT反演結果（圖1）：可以看出，100線的反演結果在940號點、112號點1以及1340至1480號點各存在一個低阻區，將其依次編號為1、2、3號異常，在異常區域，等值線相對密集，而且存在著低阻異常，呈條帶狀分布。三處異常分別對應了大功率激電掃面中的三個異常，結合激電與CSAMT二維反演結果，發現激電異常與地下巖體有一定的對應關系，推測為含礦或礦化蝕變構造的反映。而從110線的反演結果來看，低阻異常與激電掃面低阻異常非常吻合，而且低阻異常區視極化率較高。110線斷面特征與100線相似，視極化率相對高值區與地下巖體電性差異有著明顯的對應關系。

結語

該測區開展多種方法綜合勘探，經過對中梯掃面、CSAMT成果對比，發現各種方法出現的異常位置相互吻合，具有較好的找礦前景。通過這次研究，更加證實了CSAMT法對于復雜地形下深部隱伏礦體探測的有效性，其勘探深度大、分辨率高、抗干擾能力強的特點，使得CSAMT成為解決老礦山資源危機的最有效的手段之一。

參考文獻：

[1]王立群，劉國興，韓江濤，金忠寶.大功率激電和CSAMT法在敦化團北地區查找錫鉬礦的應用[J].吉林大學學報（地球科學版），2008，38（z1）：4-7.

（作者單位：青海省柴達木綜合地質礦產勘查院）