CSAMT法在菱鐵礦勘查中的應(yīng)用分析

楊雪　韓冬　劉同慶

（山東省煤田地質(zhì)局第五勘探隊(duì)山東泰安271000）

CSAMT法在菱鐵礦勘查中的應(yīng)用分析

楊雪韓冬劉同慶

（山東省煤田地質(zhì)局第五勘探隊(duì)山東泰安271000）

CSAMT法是利用接地水平電偶源為信號(hào)源的一種頻率域電磁測(cè)深法，不同的巖石，一般具有不同的電阻率值，從而判定礦體賦存區(qū)。

CSAMT法電法賦存

1　CSAMT法的特點(diǎn)

CSAMT法是利用接地水平電偶源為信號(hào)源的一種頻率域電磁測(cè)深法，采用了大功率的人工場(chǎng)源，具有信號(hào)穩(wěn)定、信噪比高、穿透能力強(qiáng)、探測(cè)深度大、對(duì)地層橫向和縱向變化均反映較好等特點(diǎn)。

2　探測(cè)區(qū)域地質(zhì)特征及CSAMT法的原理

不同的巖石，一般具有不同的電阻率值，同一巖石的電阻率值也受很多因素的影響。

結(jié)合周圍區(qū)域往年年抗旱找水測(cè)深曲線：第四系測(cè)區(qū)，粘土為主，視電阻率小于200Ω.m，與下組灰?guī)r電阻率相比呈現(xiàn)相對(duì)低阻。奧灰系奧陶系閣莊組、五陽(yáng)山組、土峪組、東黃山組灰?guī)r巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，視電阻率位于300—1000Ω.m；奧陶系馬家溝組北庵莊組，一般視電阻率為1000—1200Ω.m；巖溶發(fā)育時(shí)，視電阻率小于500Ω.m；三山組灰?guī)r巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，視電阻率位于1200—1500Ω.m；寒武系灰?guī)r，視電阻率最高，大于1500Ω.m。

菱鐵礦礦體主要賦存于寒武系的風(fēng)山階組灰?guī)r和中奧陶統(tǒng)三山子組灰?guī)r之間，視電阻率等值線梯度較激烈。

正常情況下，完整水平地層橫向上電阻率差異較小，等值線呈現(xiàn)層狀連續(xù)分布特征；但當(dāng)?shù)貙訑嗔?、錯(cuò)動(dòng)，橫向上地層電阻率常出現(xiàn)等值線梯度變化較大，呈現(xiàn)階梯分布特征且視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻。

通過(guò)探測(cè)地下巖層的電阻率以及視電阻率等值線梯度變化，可以判定巖層的起伏形態(tài)以及菱鐵礦賦存位置。

3　工作實(shí)例

（1）CSAMT法L2線視電阻率斷面圖解釋

CSAMT法L2線視電阻率斷面圖（見圖1），該剖面長(zhǎng)度為4000m，方位為74o，在樁號(hào)穿過(guò)已知鐵礦北部，靠近已知鉆孔。

圖1　鐵礦CSAMT法L1線視電阻率斷面圖及成果圖

結(jié)合已知鉆孔分析：第四系的粘土視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻；隨著深度的增加，奧灰系閣莊組灰?guī)r、五陽(yáng)山組灰?guī)r、七峪組灰?guī)r，視電阻率也慢慢增大；而在北庵莊組灰?guī)r巖溶相對(duì)發(fā)育，視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻；在深部，為奧灰三山子組灰?guī)r與寒武系，視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)高阻，縱向上視電阻率總體呈現(xiàn)低—中—低—高的電性特征。

根據(jù)收集的地質(zhì)資料，樁號(hào)2450m、樁號(hào)2800m、樁號(hào)3350m分別為淄河斷裂中F11、F10、F9斷層。對(duì)應(yīng)樁號(hào)在2450—2500m、2800—2900m以及樁號(hào)3450—3750m，視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻電性反映。在該區(qū)，斷層位置，視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻。

另在樁號(hào)350—600m、750—1000m視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻電性反映，推斷該兩位置為斷層的電性反映。

該線樁號(hào)2900—4000m為店子鐵礦北部已知的賦存菱鐵礦區(qū)，菱鐵礦賦存于奧灰系三山子組與寒武系接觸帶中，厚度一般在20—50m左右。從視電阻率斷面圖中，該位置視電阻率等值線梯度變化較為劇烈。分析：奧灰系三山子組與寒武系的視電阻率等值線梯度變化較大為菱鐵礦賦存。

結(jié)合菱鐵礦賦存位置及視電阻率變化特征，在該線樁號(hào)0—200m，符合該規(guī)律，推斷該位置礦化較強(qiáng)，標(biāo)高位于-600—-550m，厚度20左右。

（2）CSAMT法L1線視電阻率斷面圖解釋

CSAMT法L1線視電阻率斷面圖剖面長(zhǎng)度為3000m，方位650，視電阻率在縱向、橫向上變化特征明顯，較好的反映了地層的電性特征。

縱向分析：L1線視電阻率總體呈現(xiàn)低—中—低—高的電性特征，較好的反應(yīng)了地層的傾向和電性特征。根據(jù)視電阻率斷面圖，結(jié)合已知地質(zhì)資料進(jìn)行分析可以得出：在標(biāo)高100m以淺，視電阻率值呈現(xiàn)高低不均，為地表巖性不均的電性反映；在標(biāo)高-300m以淺，視電阻率在300—800Ω.m，推斷為奧灰閣莊組、五陽(yáng)山組、七峪組灰?guī)r的電性反映；標(biāo)高-300～0m，視電阻率出現(xiàn)多個(gè)低阻閉合圈為主，推斷為奧灰系北庵莊組灰?guī)r，該組灰?guī)r巖溶相對(duì)發(fā)育；在標(biāo)高-300—-500m，視電阻率在1200—1800Ω.m，推斷為奧灰系與寒武系地層的電性反映；標(biāo)高-500m以深，視電阻率值相對(duì)高阻，為寒武系灰?guī)r的電性反映。

橫向上分析：在樁號(hào)800—1000m、1200—1400m以及樁號(hào)2000m，視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現(xiàn)相對(duì)低阻電性反映，推斷該三處為斷層的電性反映；結(jié)合地質(zhì)資料，其中在樁號(hào)800—1000m的斷層為廟子斷裂，該斷層傾角為800左右，下盤為小號(hào)方向，落差為70—120m左右；在樁號(hào)1200—1400m的斷層，傾角在75—800，下盤為小號(hào)方向，落差為20—40m左右；在樁號(hào)2000m為F6斷層，近直立斷層，下盤為大號(hào)方向。

依據(jù)菱鐵礦賦存位置及視電阻率變化特征，在三山子組與寒武系灰?guī)r，視電阻率變化梯度變化較小，推斷該線無(wú)明顯礦化較強(qiáng)區(qū)域。

4　結(jié)論

實(shí)踐證明，利用CSAMT法勘測(cè)菱鐵礦區(qū)是行之有效的，物探方法選用合理、技術(shù)裝備先進(jìn)、施工方法和技術(shù)措施得當(dāng)，取得了可靠的第一手資料，并且結(jié)合現(xiàn)有地質(zhì)資料，使得解譯成果符合地質(zhì)規(guī)律和有利于資料解釋。此方法在菱鐵礦探礦方面發(fā)揮了重要作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。

[1]應(yīng)用地球物理.劉天佑.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社

[2]電法勘探技術(shù)手冊(cè).吳禎福.地質(zhì)出版社

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-146-1