可控源音频大地电磁测深法在金属矿中的应用探讨

可控源音频大地电磁测深法在金属矿中的应用探讨 摘 要20世纪50年代，在吉洪诺夫和卡尼亚 经典著作的基础上，发展形成了基于观测天然场大地 电场和磁场正交分量，计算视电阻率的大地电磁测深 方法自20世纪70年代中期起CSAMT法得到了实际应 用，80年代以来，该方法理论和仪器都得到了很大发 展，应用领域也扩展到了地质普查、勘探石油、天然 气、地热、金属矿床、水文、环境等方而，从而成为 受人重视的一种地球物理方。 关键词可控源音频 大地电磁测深法 金属矿 引言 可控源音频大地电磁测深法，它是一种根据人工 源频率进行地球物理深部探测的一种方法。它发展于 20世纪50年代，但是自80年代起才开始大面积应用 于实际探测中。可控源音频大地电磁测深法自实际应 用以来，在各个领域取得了相当的成就。不管是金属 矿、煤炭、石油、天然气的勘探，还是地热、地质、 水文的探测，可控源音频大地电磁测深法都能以其强 大的勘查功能，完成测探作业。 一、可控源音频大地电磁测深法探测原理 可控源音频大地电磁（CSAMT）法是在音频大地 电磁法（AMT）基础上发展起来的一种人工源频率测 深方法，是针对天然电磁场信号弱的特点，采用可控 制人工发射源方式，利用发射电偶极AB（一般1〜3km） 向地下发送不同频率的交变电流，形成交变电磁场， 在距离场源足够远的地方通过测量相互垂直的电场信 号Ex和磁场信号Hy,视电阻率公式如下 二、可控源音频大地电磁测深法的优点 1、勘探深度范围大 根据不同地质目的及地电条件，CSAMT方法的勘 探深度可以灵活控制工作中依据当地电性特征设定 测量频点的上下限并调整收发距离，一般可将勘探深 度限定在0.03〜2.5km范围内的某个区段。 2、分辨能力高 垂向分辨率（电性层或目标地质体厚度与埋深之 比）可达10； 一般的人工场电法勘探方法的水平分 辨率除受客观因素的制约外，还受到收发距及接收电 偶极子大小的影响。为了增大勘探深度，不得不增加 收发距，与此同时，水平分辨能力就降低了。而CSAMT 法的水平分辨能力与收发距无关，粗略地说，约等于 接收偶极子距离。 3、低阻敏感性 CSAMT法使用的是交变电磁场，它可以穿过高阻 层，特别是高阻薄层。有些无法用直流电法探测到的 高阻薄层下的地质体，用CSAMT法能得到较好的反映。 4、工作效率高 用一个发射偶极子供电，可以在它两侧的一个很 大的扇形区域内进行测量，而且每一个测量点都是一 个测深点。在交通不便的地区，可以根据实际地形， 选择合适的地方布好供电偶极，在测量时，只需移动 接收机，便可进行扫面性的测深工作。 三、可控源音频大地电磁测深法在内蒙古某铅锌 矿中的应用 在开展可控源音频大地电磁测深工作之前，勘查 区已经完成了 1 1万的激电中梯扫面，并依据成果指 导了部分钻探工作，也取得了很好的预期成果，但在 见矿深度较深的地区，常规激电方法因为自身的局限 性无法给予具有找矿意义的指示，给钻探工作带来很 大的困难。所以，技术上急需利用一种有效的地球物 理勘探方法来解决这一问题。工作区内主要的矿产的 分布与构造、地层与侵入岩的内外接触带有密切关系， 特别与断裂构造及其次级裂隙关系更加密切。可控源 音频大地电磁测深法正是一种善于分辨断裂构造带、 划分地层界线的地球物理勘探方法。 1、布置测线 本次工作各剖面的布置是经过研究已知成果资料 的基础上布设的，各剖面的测点敷设全部采用RTK定 位仪测量定点，使用上海华测公司生产的天骄X90RTK 将已计算好的各测点坐标输入该仪器中，采用直接放 样的方法，将各点放到实地，间隔40米，插红筷子, 并且每隔200米进行定桩，标注点线号，其精度满足 物化探工程测量规范要求。 2、野外探测与资料整理 野外探测主要采用AMTC磁探头、7个不极化电 极、V8多功能电法工作站，设置7个通道对6个观测 点进行测量，以此获得磁场值与电场值，进而转换成 卡尼亚电阻率。经过近两个月的野外工作，完成剖面 共26条，累计完成测点512个，检查点20个，剖面 总长度19.44km o 在后期资料处理过程中，对各探测点的阻抗相位、 视电阻率对其层厚度、层电阻率采用一维bostick层状 模型与拟二维反演解释方法进行反演，能够有效地克 服复杂地质环境所带来的影响。 3、资料分析与钻孔验证 通过对该矿区的L03线反演电阻率等值线断面图 分析，电阻率值跨度较大，在测点148处，电阻率值 出现异常，左右两侧的电阻率值有明显的梯度变化， 从20Qm突变到200 Qm,是典型的断层的电性特 征表现，推测此处有断层存在，产状陡立，略向北东 倾斜。在此点的内外接触带上是形成铅锌矿床非常有 利的地段。依据此推断，布设了钻孔ZK06,在深度300 米处，见到近2米厚的铅锌矿体，铅锌元素均达到了 工业品位。L04线与L03线线距100米，L04线的电性 特征情况与L03线基本相同，既在测点152处电阻率 值出现异常显示，左右两侧的电阻率值有明显的梯度 变化，也表现出断层的电性特征。根据L03线上的分 析结果及钻孔ZK06的成果，在L04线上布设了钻孔 W8ZK32500,也取得了预想的结果，在深度450米处 见到了超过1米厚度的铅锌矿体，并且都达到了工业 品位。由此可见，钻探结果和可控源音频大地电磁测 探法异常推测结果相吻合。 四、结语 综上所述，将可控源音频大地电磁测探法应用在 金属矿查找中，具有设备轻便、分辨率高、探测深度 大、准确度高等众多优点。同样，因为可控源音频大 地电磁测探法属于频率域卡尼亚电阻率测探法，在找 矿的过程中，会有众多因素对岩矿间的电阻率产生影 响,在实践应用的过程中，应该充分地考虑地质特征、 矿床成因以及围岩电性等，以此提高探测的准确性与 可靠性。 参考文献 ［1］黄力军，刘瑞德，陆桂福，等.电法在寻找隐伏 金属矿方而的定位预测作用［J］.物探与化探，2004, 28 1. ［2］黄力军，刘瑞德，陆桂福，等.鸟奴格土山铜矿 物化探异常特征及外围找矿［J］.物探与化探，2004, 28 6. 【3］张建奎.可控源音频大地电磁测深找铅锌矿的 应用［J］.物探与化探，2010, 34 2.