尋找隱伏礦體中可控源音頻大地電磁測深的運(yùn)用探討

王珣

[摘要]可控源音頻大地電磁法主要是利用人工控制來測探的一種電磁法，其較傳統(tǒng)的電磁法有著很多自身的優(yōu)勢和特點(diǎn)，如探測幅度較深、測探強(qiáng)度較強(qiáng)、使用便利等。隱伏礦體地質(zhì)復(fù)雜，地形較為隱秘且容易受到干擾，應(yīng)用此電磁法能夠提高測探效率和效果。本研究通過以山東省某礦區(qū)為例，探究在尋找隱伏礦體時可控源音頻大地電磁法的運(yùn)用，分析其原理和使用效果，促進(jìn)山東省礦產(chǎn)勘測水平的不斷提高和健康發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]隱伏礦體 可控源音頻大地電磁法 礦區(qū) 測探

[中圖分類號] P624 [文獻(xiàn)碼] A [文章編號] 1000-405X（2015）-9-199-1

0前言

1950年，西方相關(guān)學(xué)者研究出了大地電磁法，其能夠計(jì)算電阻率。隨著不斷地發(fā)展，理論和方法得到不斷深入和擴(kuò)展，并在20年后贏得了廣泛關(guān)注和使用。山東省作為我國礦區(qū)發(fā)展較好的地區(qū)，其存在很多地形地勢復(fù)雜的礦區(qū)，尋找隱伏礦體難度較大。利用可控源音頻大地電磁法，采取人工控制測探，準(zhǔn)確找到目標(biāo)礦體，提高尋礦水平，為山東省隱伏礦體測探提高參考依據(jù)。因此研究尋找隱伏礦體中可控源音頻大地電磁法的應(yīng)用非常必要。

1山東地區(qū)B礦區(qū)

山東地區(qū)的B礦區(qū)屬于較為高等的礦區(qū)，其礦體呈低阻，且位于山東省北部，其地勢高低起伏大，地質(zhì)復(fù)雜，主要礦體為砂板巖、花崗巖、蛇紋巖等。礦體多呈現(xiàn)分層體、窩體和囊體，外形多變。礦體產(chǎn)狀緩度不高，約為30°左右[1]。B礦區(qū)的礦體和其巖石構(gòu)成電阻率數(shù)值比400Ωm小，而周圍巖石的電阻率比2000Ωm大，這兩個數(shù)值其中的電阻率具有不同電性，因此為利用人工電磁法奠定基礎(chǔ)。如圖1為B礦區(qū)礦體分布。

2礦體異常特點(diǎn)

利用可控源音頻大地電磁法可在B礦進(jìn)行探測，首先按照一定的比例對部分巖體測量，并計(jì)算出異常的最大值。經(jīng)測量和計(jì)算，其△H為7542nT，這種差異較大，礦區(qū)最高的挺拔地區(qū)呈數(shù)軸形式存在，沒有顯著方向。其B礦區(qū)差異南部存在非常強(qiáng)烈且面積廣泛的異常，呈現(xiàn)負(fù)屬性，以南部比較密集和陡峭。這一異常能夠體現(xiàn)出礦體的凸處方向，主要為南部。然而在地底較深的地方，其呈現(xiàn)東部順延的狀態(tài)。由于非常陡的地區(qū)沒有探測的條件，因此此處地勢為封鎖。目前，B礦區(qū)處于探測礦體時期，其周邊礦化狀態(tài)并未出現(xiàn)，然而主要的礦體部分東面呈現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的異常狀，在探測是否存在礦體時具有一定的困難。因此采用CSAMT（可控源音頻大地電磁法）較為必要。

CSAMT電磁法在探測礦體過程中，可以將礦體電性反電阻率測查出來。如在B礦區(qū)內(nèi)地層出現(xiàn)花崗巖，多變質(zhì)，將其劃分成不同的層面1、2、3層，1層主要為結(jié)晶灰?guī)r組成，2層是由斑凝灰?guī)r構(gòu)成，3層為灰質(zhì)碎巖。所有的信息經(jīng)過統(tǒng)計(jì)和整理，結(jié)果顯示兩線（距離100米左右）間，反演電阻率顯示出一組應(yīng)對的低阻異常部分，Ta中Ta-a和Ta-b是具備資料的礦體，Tb高度較高（處于1000米≤h≤1800米）屬于獨(dú)立低阻現(xiàn)象，Tc是由Tc-a和Tc-b組成，Tc-a位于1500米≤h≤1700米處[2]。如圖2可見為CSAMT反演電阻率狀況。

依照地形信息與整體物化探測異常，隱伏礦體探測小組發(fā)現(xiàn)了上述現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)了金屬礦體逐漸加深，其中銅所占的比例為1/2500，最大含量比例值為1.9/2000。此處電阻率異常，數(shù)值較為明顯，偏向北方，且和CSAMT探測地相符。依照此位置探測的特點(diǎn)和狀況，可以勘察電阻數(shù)值不高，且周圍的要高于此處數(shù)值，相差較多，由此斷定礦體位置。在勘測數(shù)據(jù)中觀察，礦體電阻的取值限度較大，為150Ωm≤R≤9800Ωm，`x是3209Ωm，和灰?guī)r的值較為相似，沒有明顯不同。因此可以使用這一電阻率值尋找隱伏礦體。然而礦體仍由東南至西北的方向分布，更加偏重于東南斷裂處[3]。實(shí)際運(yùn)行中，需要利用CSAMT方法對此處進(jìn)行分析和研究，以保證電磁尋礦不受太多的干擾。結(jié)合物理知識，利用可控源音頻大地電磁法在礦體區(qū)域布置400個物理點(diǎn)，剖面結(jié)合地勢如斷裂、凹陷等，設(shè)計(jì)10個鉆孔，確定電阻梯度和礦體存在位置后開始開采，以保證準(zhǔn)確性和有效性。

尋找隱伏礦體是目前礦體開采工程中較為重要和復(fù)雜的一個環(huán)節(jié)，在使用可控源音頻大地電磁法（CSAMT）勘探時，應(yīng)盡量加強(qiáng)對地質(zhì)條件的認(rèn)識，依照其礦區(qū)性質(zhì)和信息進(jìn)行工作。在保證礦體電阻低于周圍巖石電阻3倍基礎(chǔ)上，實(shí)施框體位置尋找，并采取有效的方式，結(jié)合物理和地質(zhì)學(xué)相關(guān)知識，實(shí)施鉆孔開采，以最快的時間和最準(zhǔn)確的位置提高尋礦效率，保證可控源音頻大地電磁法的高效利用和順利開展。

3結(jié)論

山東地區(qū)礦區(qū)數(shù)量繁多，一直以來都是我國開采礦產(chǎn)的重點(diǎn)地區(qū)。然而隨著開采量的增多，導(dǎo)致隱伏礦體的存在逐漸增加。隱伏礦體多處于地勢起伏、地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，其礦體存在位置相對于周圍巖石層電阻率低。利用可控源音頻大地電磁法，能夠準(zhǔn)確探測出礦區(qū)反演電阻率，確定隱伏礦體位置，為精確鉆孔開采奠定良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)山東省尋礦技術(shù)效率的飛速提高和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳長敬，丁培超，羅士新.可控源音頻大地電磁測深在隱伏斷裂勘察中的應(yīng)用研究[J].價(jià)值工程，2011，10（29）：295-297.

[2]譚紅艷，呂駿超，劉桂香，等.EH4音頻大地電磁測深方法在鄂東南地區(qū)尋找隱伏礦體的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探，2011，06（01）：1133-1141.

[3]張建奎，王立友.可控源音頻大地電磁測深找鉛鋅礦的應(yīng)用[J].物探與化探，2010，11（02）：167-169.