綜合物探在金屬找礦中的應(yīng)用

■吳瓊 汪飛明

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì) 安徽安慶246003）

綜合物探在金屬找礦中的應(yīng)用

■吳瓊 汪飛明

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì) 安徽安慶246003）

地面磁法勘測(cè)技術(shù)在尋找地下鐵礦方面發(fā)揮著重要作用，也是使用較為廣泛的勘測(cè)方法。地面磁法是根據(jù)自然界中各種巖石和礦石所產(chǎn)生的不同磁場(chǎng)出現(xiàn)的磁異常來(lái)確定礦產(chǎn)資源的一種方法。

綜合物探可控源音頻大地電磁定位預(yù)測(cè)

可控源音頻大地電磁法 (CSAMT)是通過(guò)利用人工場(chǎng)源激發(fā)地下巖石，在電流流過(guò)時(shí)產(chǎn)生的電位差，接收不同供電頻率形成的一次場(chǎng)電位，由于不同頻率的場(chǎng)在地層中的傳播深度不同，所反映深度也就與頻率構(gòu)成一個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系，不同電導(dǎo)率的巖石在電流流過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的電位和磁場(chǎng)是不同的，CSAMT方法就是利用不同巖石的電導(dǎo)率差異觀測(cè)一次場(chǎng)電位和磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的一種電磁勘探方法。

1　地質(zhì)概況

安徽銅陵黃獅澇山鐵帽型金礦床位于長(zhǎng)江中下游斷裂坳陷帶銅陵成礦區(qū)銅官山礦田內(nèi)，礦田內(nèi)有銅官山銅礦、金口嶺金銅礦、馬山金礦等。礦田內(nèi)巖漿巖侵入體有銅官山石英閃長(zhǎng)巖、金口嶺石英閃長(zhǎng)巖、馬山閃長(zhǎng)巖等。黃獅澇山礦床位于銅官山背斜南東翼，背面緊接馬山金礦。礦區(qū)內(nèi)出露地層為志留系寨山組砂頁(yè)巖。泥盆系五通組石英巖、石英砂巖；石炭系黃龍組白云巖、大理巖，船山組大理巖；二疊系棲霞組灰?guī)r，孤峰組硅質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)巖，龍?zhí)督M砂頁(yè)巖夾煤層，大隆組硅質(zhì)巖等。

礦體呈層狀賦存在五通組上段粉砂巖和黃龍組下段白云巖之間，部分產(chǎn)于黃龍組上段大理巖和下段白云巖之間。礦體頂板為白云巖、大理巖，無(wú)明顯蝕變現(xiàn)象；地板為粉砂巖、含紅柱石角板巖，底板巖石具弱蝕變現(xiàn)象，有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、蛇紋石化等。

2　巖石電性特征和解釋依據(jù)

測(cè)線附近無(wú)物性資料參考，只能結(jié)合鄰近區(qū)域的巖石物性資料進(jìn)行分析。我們可以通過(guò)對(duì)電磁測(cè)深數(shù)據(jù)的分析，推斷測(cè)線下的地層和巖礦石分布。斷層判斷依據(jù)：由于斷層造成了兩邊地層的錯(cuò)動(dòng)，因此可以通過(guò)電性不連續(xù)，來(lái)判斷斷層的存在。再者，斷層活動(dòng)使斷層附近可能存在破碎帶，這樣較陡立的低阻帶也可能是斷層存在的表現(xiàn)。

3　方法技術(shù)

3.1方法原理

可控源音頻大地電磁測(cè)深法（簡(jiǎn)稱CSAMT法）是以有限長(zhǎng)接地電偶極子為場(chǎng)源，在距偶極中心一定距離處同時(shí)觀測(cè)電、磁場(chǎng)參數(shù)的一種電磁測(cè)深方法。本次勘查采用赤道偶極裝置進(jìn)行標(biāo)量測(cè)量。同時(shí)觀測(cè)與場(chǎng)源平行的電場(chǎng)水平分量Ex和與場(chǎng)源正交的磁場(chǎng)水平分量Hy。然后利用電場(chǎng)振幅Ex和磁場(chǎng)振幅Hy計(jì)算阻抗電阻率ρs。觀測(cè)電場(chǎng)相位Ep和磁場(chǎng)相位Hp，用以計(jì)算阻抗相位φ。用阻抗電阻率和阻抗相位聯(lián)合反演計(jì)算可控源反演電阻率參數(shù)，最后利用可控源勘探反演的電阻率進(jìn)行地質(zhì)推斷解釋。

可控源音頻大地電磁測(cè)深法標(biāo)量測(cè)量方式是用電偶極源供電，觀測(cè)點(diǎn)位于電偶源中垂線兩側(cè)各15度角組成的扇形區(qū)域內(nèi)。當(dāng)接收點(diǎn)距發(fā)射偶極源足夠遠(yuǎn)時(shí)（r＞3δ），測(cè)點(diǎn)處電磁場(chǎng)可近似于平面波，由于電磁波在地下傳播時(shí)，其能量隨傳播距離的增加逐漸被吸收，當(dāng)電磁波振幅減小到地表振幅的1/e時(shí)，其傳播的距離稱為趨膚深度（δ），即電磁法理論勘探深度。實(shí)際工作中，探測(cè)深度（d）和趨膚深度存在一定差距，這是因?yàn)樘綔y(cè)深度是指某種測(cè)深方法的體積平均探測(cè)深度，其經(jīng)驗(yàn)公式為：

由此可見(jiàn)，探測(cè)深度與頻率成反比，我們可以通過(guò)改變發(fā)射頻率來(lái)達(dá)到測(cè)深的目的。在實(shí)際勘查中，由于發(fā)射功率總是有限的，要保證有足夠的信噪比，收發(fā)距就不能太大。這樣往往不可能滿足遠(yuǎn)區(qū)的條件，一部分頻點(diǎn)可能處于過(guò)渡區(qū)。這時(shí)就要進(jìn)行過(guò)渡區(qū)改正。在進(jìn)行過(guò)渡區(qū)改正的前提下，要求rmin>0.5δ。

3.2儀器設(shè)備

本次野外工作使用美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的GDP-32Ⅱ型多功能電法儀。該儀器有八個(gè)接收通道，能夠完成時(shí)域激發(fā)極化（TDIP）、頻域激發(fā)極化（RPIP）、復(fù)電阻率法（CR）、瞬變電磁法（TEM）、可控源音頻大地電磁測(cè)深法（CSAMT）測(cè)量，其性能指標(biāo)為工作頻率0.125Hz～8192Hz，工作溫度范圍-20℃～60℃，工作濕度范圍5%-100%，時(shí)鐘穩(wěn)定度＜5×10-10/24h，輸入阻抗10MΩ/DC，動(dòng)態(tài)范圍190dB，最小檢測(cè)信號(hào)電壓0.03μv、相位±0。1mard（毫弧度），最大輸入信號(hào)電壓±32V，自動(dòng)補(bǔ)償電壓±2.25V（自動(dòng)），增益1/8-65536（自動(dòng)）。

采用赤道偶極裝置，測(cè)點(diǎn)距20米，供電電極距AB=1000米，測(cè)量電極距MN=20米，56線的收發(fā)距r=6600米，53線的收發(fā)距r=6450米。

4　程驗(yàn)證成果

根據(jù)本礦床內(nèi)2、11號(hào)礦體產(chǎn)出賦存層位和延深情況，結(jié)合CSAMT物探成果，在礦區(qū)北段56勘探線布置施工了ZK5606驗(yàn)證孔，該孔見(jiàn)礦情況非常好，共發(fā)現(xiàn)了5層金、硫、鉛鋅錳礦層，新發(fā)現(xiàn)了1號(hào)和12號(hào)礦體。

5　結(jié)論

實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，在詳查找礦階段合理的使用電測(cè)深方法對(duì)隱伏礦（化）體進(jìn)行定位預(yù)測(cè)，可以減少不必要的工程投入，加快找礦工作進(jìn)程。

上述實(shí)例雖然討論的是可控源音頻大地電磁測(cè)深在尋找隱伏金屬礦方面的應(yīng)用效果，其也可適用于其它電測(cè)深方法。事實(shí)表明，電測(cè)深方法在實(shí)際找礦工作中可以取得明顯的地質(zhì)效果。

[1]于昌明.CSAMT法在尋找隱伏金礦中的應(yīng)用.地球物理學(xué)報(bào),1998,41(1):133-138.

[2]吳璐蘋(píng),石昆法等.可控源音頻大地電磁法在地下水勘查中的應(yīng)用研究.地球物理學(xué)報(bào),1996,39(5):712-717.

[3]李才明.應(yīng)用地球物理重磁勘探教程 [M].成都理工大學(xué)，2004（8）：123-125.

[4]管志寧.我國(guó)磁法勘探的研究與進(jìn)展 [J].地球物理學(xué)報(bào)，1997（S1）：299-307.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-176-1