能可控源音頻大地電磁法在深部礦體定位中的應用

朱杰君　 呂志斌　楊杰　 王亮

摘要：電法在金屬礦產物探勘查工作中一直占有重要地位，隨著找礦工作的進一步深入，要求電法在尋找隱伏金屬礦床方面發揮更大作用。實際應用結果表明，在地質調查工作中，合理地使用電法，在確定成礦有利地段和隱伏礦定位預測等方面起到其它方法無法替代的重要作用。這里的電法定位預測實際上是指在詳查找礦階段，采用以電測深為主的方法手段對礦（化）體進行二維或三維空間定位，根據其產狀、規模和延伸（深）情況，結合已知地質和其它資料進行合理地質解釋的一種找礦方法技術。本文主要以某典型礦床的勘查研究成果為基礎，介紹可控源音頻大地電磁測深方法在尋找隱伏礦方面的定位預測作用和實際應用效果。

關鍵詞：可控源音頻大地電磁法;黃獅澇金礦;尋找隱伏金屬礦;定位預測

一、前言

為了進一步對某典型礦床進行深部礦體定位預測，采用可控源音頻大地電磁法（CSAMT），在研究工作區53、56勘探線進行了CSAMT測量，目標是大致查明實測剖面內異常地質結構或地質體（礦體）的電性特征，預測隱伏―深部礦的賦存有利部位（靶區），為深部找礦和工程驗證鉆孔提供依據。文中著重介紹可控源音頻大地電磁測深的實際應用效果。

二、巖石電性特征和解釋依據

測線附近無物性資料參考，只能結合鄰近區域的巖石物性資料進行分析。我們可以通過對電磁測深數據的分析，推斷測線下的地層和巖礦石分布。斷層判斷依據：由于斷層造成了兩邊地層的錯動，因此可以通過電性不連續，來判斷斷層的存在。再者，斷層活動使斷層附近可能存在破碎帶，這樣較陡立的低阻帶也可能是斷層存在的表現。

由于地質構造是復雜的，可能有多種多樣的表現形式;不同巖性的電阻率也多有重疊部分。因此電磁測深的推斷解釋，往往存在多解性。故此在進行推斷解釋時，必須結合已知的地質和物探資料進行分析類比，反復推敲。

三、方法技術

1、方法原理

可控源音頻大地電磁測深法（簡稱CSAMT法）是以有限長接地電偶極子為場源，在距偶極中心一定距離處同時觀測電、磁場參數的一種電磁測深方法。本次勘查采用赤道偶極裝置進行標量測量。同時觀測與場源平行的電場水平分量Ex和與場源正交的磁場水平分量HY。然后利用電場振幅Ex和磁場振幅HY計算阻抗電阻率PS。觀測電場相位EP和磁場相位Hp，用以計算阻抗相位φ。用阻抗電阻率和阻抗相位聯合反演計算可控源反演電阻率參數，最后利用可控源勘探反演的電阻率進行地質推斷解釋。

可控源音頻大地電磁測深法標量測量方式是用電偶極源供電，觀測點位于電偶源中垂線兩側各15度角組成的扇形區域內。當接收點距發射偶極源足夠遠時（r>3δ），測點處電磁場可近似于平面波，由于電磁波在地下傳播時，其能量隨傳播距離的增加逐漸被吸收，當電磁波振幅減小到地表振幅的1/e時，其傳播的距離稱為趨膚深度（δ），即電磁法理論勘探深度。實際工作中，探測深度（d）和趨膚深度存在一定差距，這是因為探測深度是指某種測深方法的體積平均探測深度.

由此可見，探測深度與頻率成反比，我們可以通過改變發射頻率來達到測深的目的。在實際勘查中，由于發射功率總是有限的，要保證有足夠的信噪比，收發距就不能太大。這樣往往不可能滿足遠區的條件，一部分頻點可能處于過渡區。這時就要進行過渡區改正。在進行過渡區改正的前提下，要求r min>0.5δ。

2、儀器設備

本次野外工作使用美國ZONGE公司生產的GDP-32Ⅱ型多功能電法儀。該儀器有八個接收通道，能夠完成時域激發極化（TDIP）、頻域激發極化（RPIP）、復電阻率法（CR）、瞬變電磁法（TEM）、可控源音頻大地電磁測深法（CSAMT）測量，其性能指標為工作頻率0.125Hz～8192Hz，工作溫度范圍-20℃～60℃，工作濕度范圍5%-100%，時鐘穩定度<5×10-10/24h，輸入阻抗10MΩ/DC，動態范圍190dB，最小檢測信號電壓0.03μv、相位±0。1mard（毫弧度），最大輸入信號電壓±32V，自動補償電壓±2.25V（自動），增益1/8-65536（自動）。

采用赤道偶極裝置，測點距20米，供電電極距AB=1000米，測量電極距MN=20米，56線的收發距r=6600米，53線的收發距r=6450米。

四、電測結果和解釋推斷

本次勘查由于工區的人文干擾較大，導致觀測數據質量不是太好。在對實測資料進行精細預處理的基礎上，采用帶地形的二維反演技術獲得了兩條剖面的反演電阻率模型。

53線和56線CSAMT資料二維反演電阻率模型。每條測線的起始端均為北西端，兩條測線的起點是不一致的，53線比56線往北西端偏出163米。由此可見，兩條測線的電阻率模型具有一些相似的特點，即北西端普遍電阻率高，南東端普遍電阻率低;在400米深度內，從北西端向南東端電阻率大致經歷高―低―高―低―高的變化過程，且每條剖面均有三個局部異常體，位于剖面中間部位的高阻體與左右兩側的低阻體間等值線變化梯度比較大;在400米深度以下，從北西端向南東端電阻率大致只經歷從高至低的變化過程。在兩條測線的電阻率模型中也有不同之處，53線左端的高阻和低阻體位于超出56線的北西端，所以在56線上沒有反映;53線中間部位的高阻體應與56線左端的高阻體相對應。上泥盆統五通組與中石炭統的接觸界限附近是該地區SEDEX型和巖漿期后熱液礦床的重要賦存層位，從成礦地質分析高阻體反映了五通組頂部石英砂巖體，對應的測線東側低阻體反映的是中石炭統下部灰巖層位，高/低阻體過渡帶不僅反映了上泥盆統與中石炭統的接觸界面位置，而且其向深部延伸及其形態變化也反映了深部構造形態，-1000米以上界面產狀未發生倒轉，反映礦區北部礦體賦存層位向深部正常延伸;56線地表低阻體應是尾砂壩的反映。

五、工程驗證成果

根據本礦床內2、11號礦體產出賦存層位和延深情況，結合CSAMT物探成果，在礦區北段56勘探線布置施工了ZK5606驗證孔，該孔見礦情況非常好，共發現了5層金、硫、鉛鋅錳礦層，新發現了1號和12號礦體。

六、結論

實際應用結果表明，在詳查找礦階段合理的使用電測深方法對隱伏礦（化）體進行定位預測，可以減少不必要的工程投入，加快找礦工作進程。

上述實例雖然討論的是可控源音頻大地電磁測深在尋找隱伏金屬礦方面的應用效果，其也可適用于其它電測深方法。事實表明，電測深方法在實際找礦工作中可以取得明顯的地質效果。

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