CSAMT法在祁漫塔格隱盲礦勘查中的應(yīng)用效果
——以卡而卻卡礦區(qū)為例

白國龍， 何書躍， 趙 勇， 張 勇， 張 鵬

(青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院， 西寧 810029)

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CSAMT法在祁漫塔格隱盲礦勘查中的應(yīng)用效果
——以卡而卻卡礦區(qū)為例

白國龍， 何書躍， 趙 勇， 張 勇， 張 鵬

(青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院， 西寧 810029)

祁漫塔格地區(qū)是我國極具找礦潛力的重要成礦區(qū)域，隨著工作程度日益提升，適合于近地表鐵多金屬勘查的常規(guī)電法已不能滿足勘探的需求，而探測深度較大的CSAMT法，以其獨特的優(yōu)勢，在找礦過程中起到了重要的作用。這里結(jié)合卡而卻卡礦區(qū)實例，初步總結(jié)出埋深較大的隱伏礦體有效的勘查方法組合：1∶50 000 磁法掃面確定找礦遠景區(qū)→1∶10 000 高精度磁測縮小找礦靶區(qū)→CSAMT法確定異常范圍→鉆探驗證并控制礦體。該認識為今后該區(qū)礦產(chǎn)勘查工作起到了積極地指導作用。

CSAMT法； 卡而卻卡； 礦產(chǎn)勘查

0 前言

青海祁漫塔格地區(qū)成礦條件優(yōu)越,自20世紀60年代以來，先后開展了以鐵、有色金屬的找礦工作，發(fā)現(xiàn)了多處大中型礦床等。受地域條件的限制，前人在此地區(qū)開展的物探工作主要以激電和高精度磁法為主，通過以往工作可知，①激電中梯及高磁方法在祁漫塔格成礦帶上應(yīng)用效果明顯；②已知礦帶多在激電和高磁異常區(qū)內(nèi)，與異常相對應(yīng)，具有“三高一低”特征。 在野馬泉、卡而卻卡、虎頭崖等礦區(qū)，激電和高精度磁法取得了找礦重大突破，但是對于具有一定埋深的多金屬礦體，直流激電的勘探深度有限，達不到理想的勘探深度要求，高精度磁法異常顯示較弱，對工程布置提供依據(jù)有限。因此大勘探深度的CSAMT在礦區(qū)的應(yīng)用越來越多，并且在深部找礦工作中,圈定成礦有利部位,起到了重要作用。多金屬礦產(chǎn)賦存均與地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)，利用CSAMT研究巖體的分布、圍巖的特征、確定隱伏構(gòu)造等均能提供有利的找礦信息[1]。

作者長期從事礦產(chǎn)勘查物探工作，以生產(chǎn)實例為基礎(chǔ)，對卡而卻卡礦區(qū)的CSAMT法[2]找礦進行了總結(jié)和探討，以期對此類地區(qū)以后的勘查工作起到積極地指導作用。

1 礦區(qū)巖礦石電物性特征

近些年來隨著地質(zhì)工作的開展，在礦區(qū)進行了不同巖、礦石標本的物性測定和統(tǒng)計工作(表1)。

由表1可以看出，磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦礦石、黃銅礦礦石、含碳大理巖、黃銅礦輝鉬礦礦石等除含碳大理巖外含有較多原生金屬礦物的多金屬礦石，均表現(xiàn)為明顯的低阻高極化特征，電阻率平均值在600 Ω·m～2 000 Ω·m以下，極化率平均值在10 %以上，孔雀石化碎裂二長花崗巖、磁鐵礦化矽卡巖、礦化大理巖、蝕變二長花崗巖等礦化類巖石電阻率較高，電阻率平均值在4 000 Ω·m～10 000 Ω·m 之間，極化率平均值在2 %～6 %之間，其他巖石表現(xiàn)為低阻低極化特征，電阻率平均值在10 000 Ω·m以上，極化率平均值在2 %以下。本區(qū)能夠引起高極化激電異常的主要地質(zhì)體為含有原生金屬礦物的多金屬礦體，礦體與圍巖之間存在明顯的電性差異，具備開展電磁法工作的前提條件。

表1 卡而卻卡礦區(qū)巖礦石標本電物性測定統(tǒng)計表

2 CSAMT法的數(shù)據(jù)處理與反演

在保證原始資料質(zhì)量前提下，CSAMT法的數(shù)據(jù)處理與反演尤為重要。本次采集數(shù)據(jù)進行評定均為一級物理點，在V8儀器自帶的Pro軟件中進行歸一化及平均計算，生成正、反演所需要的文件。各項校正及正、反演計算在Winglink軟件中進行，通過收發(fā)距及原始曲線特征判斷是否存在靜態(tài)效應(yīng)，若存在靜態(tài)效應(yīng)則進行靜態(tài)校正，MAPS子程序塊進行地形校正并勾繪地形線，利用原始數(shù)據(jù)繪制視電阻率及相位擬斷面圖，對剖面進行宏觀了解。

通過詳細分析研究礦區(qū)物性資料及成礦地質(zhì)背景，創(chuàng)建初始模型(給定層厚度、層數(shù)、層相關(guān)系數(shù)等)進行正演計算得出初始模型，初步設(shè)定反演控制參數(shù)、生成反演初始模型，保證剖面無空缺的情況下，縱橫參數(shù)設(shè)置越小，對細節(jié)方面反應(yīng)越清晰，通過修改層參數(shù)反復進行反演，使之擬合到最佳狀態(tài)。

3 礦區(qū)應(yīng)用效果及驗證情況

通過高精度磁法測量，圈出了M3-9、M3-11兩處磁異常(圖1)，其中M3-9異常呈東西向展布，寬度為 750 m，長度為600 m，異常較為平緩，經(jīng)過研究分析優(yōu)先驗證了峰值達1 500 nT的M3-11磁異常，結(jié)果表明，磁異常是由閃長巖引起，基于以上情況，經(jīng)過詳細地研究探討，在M3-9異常實施一條CSAMT剖面，用于驗證磁異常的電性特征，對異常進行磁電綜合解釋。

2010年橫穿M3-9異常以5°方位布設(shè)了一條CSAMT測深剖面，裝置采用1磁道9電道的標量觀測方式，收-發(fā)距為9 500 m，頻率在9 600 Hz～0.125 Hz之間,高頻供電電流為19 A，觀測點距為40 m，反演結(jié)果如圖2所示，從圖2可以看出，圖上140—196、208—260號點之間，標高在3 700 m～4 200 m之間，存在兩處明顯的低阻異常區(qū)，而在196—208號點之間表現(xiàn)為相對的中高阻特征，顯示出低阻異常并不連續(xù)的特點，208—260號點之間的異常，推斷是由斷裂構(gòu)造引起。在140—196號點之間上下分為獨立的異常區(qū)，異常中心幅值相對底部的異常更低，異常相互平行展布，兩個異常中心相距約350 m，推斷上部異常是由鐵多金屬礦引起。

根據(jù)CSAMT法的反演解釋成果，對照1∶10 000磁測剖平圖，在異常中心180號點處施工了ZK102孔，孔深設(shè)計以穿透底部異常為止，孔深為 711.91 m，孔中標高在 3 990 m～4 130 m之間，見視厚度為140 m厚的矽卡巖帶，矽卡巖帶內(nèi)見磁鐵礦礦體一層，視厚度為54.29 m，平均品位為32.69 %；銅礦化體一層視厚度為1.07 m，平均品位為 0.3 %；鋅礦體一層視厚度為3.19 m，平均品位為 3.35 %，鉆孔終孔于下部異常中，在 700 m處發(fā)現(xiàn)礦化，推斷解釋成果與實際鉆孔驗證情況吻合。

由此可見，可控源音頻大地電磁測深，可以發(fā)現(xiàn)并確定異常，具有勘探深度大，縱橫向分辨率高的特點，通過對資料的多次正反演及對原始曲線的研究，就能夠劃分出不同地質(zhì)體的賦存情況，為深部找礦提供技術(shù)支撐。

圖1 M3-9磁異常區(qū)剖面平面圖

圖2 M3-9磁異常1號勘探線CSAMT反演剖面圖

4 結(jié)論與探討

1)隨著找礦逐漸向第二空間發(fā)展，常規(guī)電法勘探已不能滿足勘探深度的要求，而CSAMT法以勘探深度大、縱橫向分辨率高，通過磁法和CSAMT法配合，可對含礦的“磁性體”、“中低電阻率”、“過渡層”的延伸作定性推斷。

2)對CSAMT異常進行推斷解釋必須結(jié)合地質(zhì)、物性資料，從中提取有用的地質(zhì)找礦信息，以地質(zhì)成礦理論指導，綜合研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、地球物理特征和成礦條件，充分提取CSAMT資料中蘊含的深部地質(zhì)找礦信息，作為合理布置勘探工程的依據(jù)[7]。

3)根據(jù)勘查生產(chǎn)實際，總結(jié)出對埋深深度較大的隱伏礦體，可采用大勘探深度的CSAMT法及高精度磁法相結(jié)合的組合方法手段，開展勘查工作；在今后工作中，可試探性地開展高精度重力測量，進行重、電、磁的綜合異常解譯，提高找礦效率[8]。

CSAMT法在大深度的隱盲礦預測中的成功實例，為該區(qū)的找礦提供了技術(shù)支撐，也為今后礦產(chǎn)勘查工作起到積極的指導作用。

[1] 何繼善. 可控源音頻大地電磁法[M].長沙：中南工業(yè)大學出版社，1998. HE J SH. Controlled source audiofrequency magneto-telluric[M] Changsha:Central South Industrial University press,1988.(In Chinese)

[2] 湯井田，何繼善. 可控源音頻大地電磁法及其應(yīng)用[M]. 長沙：中南大學出版社，2005. TANG J T,HE J SH. Controlled source audiofrequency magneto-telluric and its.Changsha: Central South University press,2005.(In Chinese)

[3] 王堃鵬，曹輝，高妍，等. CSAMT自適應(yīng)正則化一維全資料反演.物探化探計算技術(shù)，2013，35(5)：530-533. WANG K P,CAO H,GAO Y.et al.Adaptive regularized inversion of 1-D full CSAMT data.Computing techniques for Geophysical and Geochemical Exploration, 2013，35(5)：530-533. (In Chinese)

[4] 陳明生.從可控源聲頻大地電磁測深原理看解釋中的問題.第十屆中國國際地球電磁學術(shù)討論會論文集，2011:20-25. CHEN M SH. Analytical study on the problem of the date interpretation from principle of Controlled-Source Audio-Frequency Simulation Magnetotellurics .The tenth china international geo-electromagnetic workhaop, 2011：20-25. (In Chinese)

[5] 張文權(quán)，張愛奎，孟軍海，等.高精度磁測反演技術(shù)在沙丘地區(qū)找礦中的應(yīng)用.西北地質(zhì)，2012，45(1)：277-282. ZHANG W Q, ZHANG A K,MENG J H.et al. Application znversion technology into dunc with hing precision magnetic survcy.Northwestcrn geology, 2012,45(1)：277-282. (In Chinese)

[6] 黃力軍，劉瑞德，陸桂福，等.電法在尋找隱伏金屬礦方面的定位預測作用.物探與化探，2004，28(1): 277-282. HUANG L J,LIU R D,LU G F,et al. Electrical aspects of looking for concealed metallic deposit predict positioning. Geophysical and Geochemical Exploration, 2004,28(1):277-282.(In Chinese)

[7] 張文權(quán)，白國龍，馬金忠，等. CSAMT法在青海省虎頭崖多金屬礦勘查中的應(yīng)用.地質(zhì)找礦論叢，2011，26(4)：453-457. ZHANG W Q,BAI G L,MA J ZH.et al. Application of CSAMT to exploration of Hutouya polymetallic deposit in Qinghai province.Contributions to geology and mineral resources research, 2011,26(4)：453-457. (In Chinese)

[8] 唐睿，唐新功.CSAMT正演中激電效應(yīng)的研究.第十屆中國國際地球電磁學術(shù)討論會論文集，2011:70-72. TANG R,TANG X G. The preliminary research on the IP effect in CSAMT .The tenth china international geo-electromagnetic workhaop, 2011：70-72. (In Chinese)

The application effects of CSAMT in Qimantage blind ore exploration——Take Kaerqueka for example

BAI Guo-long, HE Shu-yue, ZHAO Yong, ZHANG Yong, ZHANG Peng

(Qinghai No.3 Geological Mineral exploration institute, Xining 810029,China)

Qimantage area is an important potential mineral area in our country. With the improvement of work, the conventional electrical that fit for near surface iron polymetallic survey cannot be fit for exploration already. However, the CSAMT plays a major role in prospecting process with its unique advantages-deeper investigation. This paper combined Kaerqueka mines for example, primarily summarized the effective prospecting method combination for deeper concealed ore bodies: 1/50000ground magnetic survey to determine the prospecting area→1/10000 high accuracy magnetic survey to narrow down the prospecting target areas→CSAMT to determine the abnormal area→drilling to verify and control the ore body. This study has an active leading function for the exploration of mineral resources in this area.

CSAMT; Kaerqueka; mineral resources exploration

2014-12-23改回日期：2015-02-12

國土資源部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目(201411025)；中央基金項目(12120114080801)

白國龍(1985-)，男，工程師，碩士，現(xiàn)從事物探找礦研究工作，E-mail：baigl1985@163.com。

1001-1749(2015)05-0606-04

P 631.3

A

10.3969/j.issn.1001-1749.2015.05.10