大功率激電和CSAMT法在礦山外圍找礦中的實施要點分析

廖柳

【摘要】經(jīng)濟的快速發(fā)展使得我國社會對于能源和資源的需求不斷增加，也因此推動了采礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在我國，許多礦產(chǎn)資源都屬于隱伏礦產(chǎn)，并不會直接在地表體現(xiàn)出來，需要采用相應(yīng)的方法和措施進行找礦。本文結(jié)合相應(yīng)的工程實踐，對大功率激電和CSAMT法在礦山外圍找礦中的實施要點進行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】大功率激電；CSAMT法； 礦山外圍；找礦；實施要點

一.前言

在科技發(fā)展的帶動下，各種各樣的新技術(shù)和新設(shè)備得到了研發(fā)和應(yīng)用，在推動社會生產(chǎn)力發(fā)展，方便人們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r，對于能源和資源的需求也在不斷增加。作為一種不可再生資源，礦產(chǎn)的儲量是非常有限的，如何對其進行合理開發(fā)和有效利用，是相關(guān)技術(shù)人員需要重點研究的課題。當前，由于深部礦埋藏深度大，加上礦床深部的地質(zhì)特征并不明顯，因此對于礦產(chǎn)的勘查比較困難，而且勘查成本和勘查風(fēng)險較大。對此，相關(guān)礦產(chǎn)勘查人員應(yīng)該及時更新觀念，引入先進的找礦技術(shù)，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(yīng)用，在礦山外圍、深部礦、隱伏礦的找礦中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

二.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(chǎn)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(yōu)點，是對礦靶區(qū)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(yīng)用大功率激電法，可以針對礦靶區(qū)進行面積普查或者剖面測量，找出礦靶區(qū)內(nèi)存在的與礦體有關(guān)的極化率異常，同時在平面上對異常的位置進行確定，結(jié)合極化率和電阻率的異常形態(tài)，對礦靶區(qū)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(shù)，是在大地電磁法（MT）和音頻大地電磁法（AMT）的基礎(chǔ)上發(fā)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(fā)地下巖石，在電流流過時，會產(chǎn)生相應(yīng)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(yīng)的差異，其所反映的深度與頻率會形成特定的數(shù)學(xué)關(guān)系，而CSAMT法就是利用不同巖石電導(dǎo)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(yōu)點主要體現(xiàn)在：

（1）勘探深度大，受地形影響??；

（2）靈敏度高，可以有效劃分斷層；

（3）工作效率高，對于良導(dǎo)介質(zhì)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(fā)射偶極60°偏離角范圍內(nèi)地面上觀測兩個正交的水平電磁場（Ex，Hy），根據(jù)以下公式計算，就可獲得地下的視電阻率ρs；通過人工改變探測電磁波的頻率，使用不同頻率的電磁波達到對不同深度地層的探測目的。

式中， 代表頻率，Ex為沿x方向的電場，Hy為沿y方向的磁場。

三.大功率激電和CSAMT法在礦山外圍找礦中的實施要點

1.礦山概況

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

2.巖石特性

經(jīng)現(xiàn)場地質(zhì)勘查，工作區(qū)內(nèi)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(zhì)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(guān)技術(shù)人員的重視。

3.大功率激電和CSAMT法的應(yīng)用效果

（1）大功率激電應(yīng)用效果

該勘測區(qū)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(fā)現(xiàn)，淺層巖體整體向西傾斜，傾角在15°左右。區(qū)域內(nèi)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(qū)內(nèi)地下巖脈產(chǎn)狀不充分，需要結(jié)合大功率激電法，對其巖體產(chǎn)狀進行準確判斷。結(jié)合掃面數(shù)據(jù)的采集和整理，可以得到相應(yīng)的掃面視電阻率、充電率分布圖，并在其中發(fā)現(xiàn)3條異常區(qū)帶，對其進行了編號和分析。其中，1號異常區(qū)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(qū)橫穿所有測線，位于中低阻部位，充電率達到50以上。經(jīng)槽探揭露，發(fā)現(xiàn)礦化，西傾175°，傾角15°。不過由于該異常區(qū)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(yīng)的勘查工作，不過從現(xiàn)有數(shù)據(jù)可知，其位于高充電率、低阻部位，在東部200m以下，發(fā)現(xiàn)有富集的鉛鋅礦脈，判斷其為成礦有力部位。

（2）CSAMT法應(yīng)用效果

結(jié)合激電掃面，可以發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)高低阻異常差異明顯，規(guī)模較大且呈條帶狀分布。因此，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用CSAMT法進行深入剖析，結(jié)合5條CSAMT測線，經(jīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)反演，得出CSAMT成果。下圖為100線與130線的CSAMT反演結(jié)果：

可以看出，100線的反演結(jié)果在940號點、112號點1以及1340至1480號點各存在一個低阻區(qū)，將其依次編號為1、2、3號異常，在異常區(qū)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(yīng)了大功率激電掃面中的三個異常，結(jié)合激電與CSAMT二維反演結(jié)果，發(fā)現(xiàn)激電異常與地下巖體有一定的對應(yīng)關(guān)系，推測為含礦或礦化蝕變構(gòu)造的反映。而從110線的反演結(jié)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(qū)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(qū)與地下巖體電性差異有著明顯的對應(yīng)關(guān)系。

四.結(jié)語

綜上所述，在該測區(qū)，通過多種方法的綜合勘探，同時對中梯掃面、CSAMT成果進行對比，發(fā)現(xiàn)各種方法中出現(xiàn)異常的位置基本吻合，因此具有良好的找礦前景。實踐證明，CSAMT法對于復(fù)雜地形下，深部隱伏礦體的探測非常有效，是解決老礦山資源危機最為可靠的手段之一，應(yīng)該得到相關(guān)技術(shù)人員的充分重視。

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