可控源音頻大地電磁法在新疆某地面物探項目中的應(yīng)用

涂勇剛

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊，新疆 烏魯木齊 830091)

騎馬山上海紫園地面物探測量項目位于烏魯木齊騎馬山附近，北部位于穆斯林公墓邊緣，穿過上海紫園，南部穿過怡和山莊，在克西路西延段，交通十分便利?？辈閰^(qū)范圍坐標(biāo)為:N 43°48'0.35"～N 43°48'50.30"，E 87°31'2.44"～E 87°32'2.70"。

1 物探方法簡介

本次物探工作為可控源音頻大地電磁法(CSAMT)，在指定剖面位置開展CSAMT方法。通過CSAMT方法探測地下2 000 m以內(nèi)電性分布特征，根據(jù)反演剖面初步劃分電阻率異常區(qū)，為地質(zhì)工作勾畫斷層位置提供參考依據(jù)。采用可控源音頻大地電磁(CSAMT)方法，合同約定點數(shù)不少于75個物理點，剖面3條，點距40 m，剖面總長3 000 m。本次物探在《新疆烏魯木齊市騎馬山地區(qū)地下熱水資源地球物理勘探CSAMT勘查工作》基礎(chǔ)上，復(fù)合其中的L2、L3、L4三條剖面，剖面位置由業(yè)主提供工程測量進(jìn)行放點埋樁，并提供測點坐標(biāo)數(shù)據(jù)。剖面布設(shè)于市區(qū)內(nèi)，分別穿過或鄰近麒馬山莊、康居苑、上海紫園、怡和山莊以及克拉瑪依西路西延，三條剖面平行，方向約150°。

圖1 GDP-32ⅡCSAMT野外數(shù)據(jù)采集裝置示意圖

2 物探勘查裝置工作原理

本次物探勘查CSAMT工作采用GDP-32Ⅱ多功能電法工作站CSAMT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集(見圖1)。布極方式為赤道偶極裝置，采用CSAMT方法的標(biāo)量(TM)測量方式，測量電場分量的電極MN水平平行于供電極AB，水平磁場垂直于場源布設(shè)。6個電道共用1個磁道，磁道位于6個電道之間。收發(fā)距8～8.4 km，AB極距1.2 km，MN接收極距40 m，最大發(fā)射電流17.4 A，采樣頻率范圍0.125～8 192 Hz(見表1)，采用加密頻點采集。

3 資料處理原則及遵循流程

本次CSAMT工作資料處理原則是從多次采集數(shù)據(jù)中篩選合理有效數(shù)據(jù)，圓滑卡尼亞電阻率曲線，通過二維反演剖面圖劃出電阻率異常區(qū)，具體流程如下：

(1)從GDP設(shè)備中導(dǎo)出*.RAW數(shù)據(jù)文件，然后對*.RAW文件進(jìn)行整理，形成*.FLD文件。

(2)使用SDAvg-ForCSAMT軟件對*.FLD文件進(jìn)行編輯，剔除不用的測點，圓滑卡尼亞電阻率曲線，生成*.AVG文件。

(3)利用美國ZONE公司提供的CSAMT二維反演軟件SCS2D對每個測點的AVG文件進(jìn)行編輯，剔除跳點，最后進(jìn)行反演，形成電阻率-深度反演成果。

4 CSAMT剖面異常分析

4.1 L2號剖面

L2號剖面位于勘查區(qū)西部，共35個物理點，布設(shè)方向為西北至東南方向，方位角約149.5度，北部位于穆斯林公墓邊緣，西臨麒馬山莊，南部位于怡和山莊內(nèi)。圖2中可以看出，根據(jù)電性分布情況可以將剖面劃分為淺部(深度小于850 m)和深部(深度大于850 m)，淺部電性分布較分散，低阻、高阻交錯分布，1160號點和1760號點處為兩處低阻異常，兩處異常埋深較小，推測可能為低阻電性層或斷層破碎帶等；深部電性層較集中，整體電阻率偏高，但并不完整，根據(jù)電阻率梯度變化，將1200號點和1800號點深部劃為深部異常，推測可能為巖性變化接觸帶或深部斷層，但由于低頻更易受電磁干擾影響，不排除這兩處異常是受干擾引起的可能。

表1 CSAMT采樣頻率列表

4.2 L3號剖面

L3號剖面位于勘查區(qū)中部，共30個物理點，布設(shè)方向為西北至東南方向，方位角約148.5度，北部位于穆斯林公墓邊緣，中部穿過上海紫園，南部位于怡和山莊內(nèi)。圖3中可以看出，根據(jù)電性分布情況可以將剖面劃分為淺部(深度小于850米)和深部(深度大于850 m)，淺部電性分布較分散，低阻、高阻交錯分布，1160號點和1660號點處有三處低阻異常，異常埋深較小，推測可能為低阻電性層或斷層破碎帶等；深部電性層較集中，整體電阻率偏高，但并不完整，根據(jù)電阻率梯度變化，將1240號點和1540號點深部劃為深部異常，推測可能為巖性變化接觸帶或深部斷層，但由于低頻更易受電磁干擾影響，不排除這兩處異常是受干擾引起的可能。

圖2 CSAMT工作L2線反演剖面圖

圖3 CSAMT工作L3線反演剖面圖

圖4 CSAMT工作L4線反演剖面圖

4.3 L4號剖面

L4號剖面位于勘查區(qū)東部，共24個物理點，布設(shè)方向為西北至東南方向，方位角約150度，北部位于穆斯林公墓邊緣和康居苑小區(qū)，南部穿過上海紫園。圖4中可以看出，根據(jù)電性分布情況可以將剖面劃分為淺

部(深度小于900 m)和深部(深度大于900 m)，淺部電性分布較分散，低阻、高阻交錯分布，1420號點處有一處低阻異常，異常埋深較小，推測可能為低阻電性層或斷層破碎帶等；深部電性層較集中，整體電阻率偏高，但并不完整，根據(jù)電阻率梯度變化，將1420號點深部劃為深部異常，推測可能為巖性變化接觸帶或深部斷層，但由于低頻更易受電磁干擾影響，不排除此異常是受干擾引起的可能。

圖5 CSAMT工作實際材料圖

4.4 綜合分析

將三條剖面橫向?qū)Ρ?，不難發(fā)現(xiàn)，L2、L3、L4整體電性特征比較吻合，淺部異常與深部異常均可相互對應(yīng)，但是由于勘查區(qū)內(nèi)人文干擾太嚴(yán)重導(dǎo)致異常區(qū)形態(tài)、位置、深度等無法完全對應(yīng)，需要搜集地質(zhì)資料后做進(jìn)一步分析，然后確定引起電性異常的原因。圖5為本次CSAMT工作的實際材料圖，標(biāo)注點位為接收電極位置，實際測點位置應(yīng)為兩點之間。

5 結(jié)語

(1)本次地面物探以CSAMT工作開展，共完成了89個物探點，3條CSAMT剖面，剖面總長3 440 m。質(zhì)量檢查點的占總工作量的6.74%，計算所得均方相對誤差滿足規(guī)范要求的Ⅱ級精度。

(2)通過二維反演，CSAMT剖面反映電性特征明顯，淺部地電變化頻繁，深部電性層相對完整，通過電阻率梯度變化分別對淺部和深部進(jìn)行了異常區(qū)域劃分。

(3)勘查區(qū)電磁干擾嚴(yán)重，通過多次采集，利用預(yù)處理軟件可以進(jìn)行圓滑曲線，但是對數(shù)據(jù)反演成圖依然有較大影響，本次物探成果以定性參考為主，不建議做定量解釋使用。