大地電磁法在礦產資源勘查中的利用探討

王申屾，劉鎮(zhèn)昊，胡志明，侯 璐

（天津地熱勘查開發(fā)設計院，天津 河北 300250）

大地電磁法是不同地區(qū)都用到的探測方法，能夠有效的對地質情況進行探測，便于對地區(qū)進行勘查，使用該方法能夠獲得很好的相關信息，因此，文中重點介紹了大地電磁法在某礦山礦產資源中使用情況[1]。

1 大地電磁法介紹

大地電磁法是一種用于某地區(qū)測深的方法，主要是依據電磁感應的原理，根據電磁感應中趨膚效應，以及高頻電磁場穿透淺等的原理，由于頻率不同，因此使用MT法探測的深度也會有所不同，根據以上原理，只要改變頻率的范圍就能獲得不同深度的電性信息，這樣對于勘測人員來說會非常方便，能夠獲得有用的信息，對地區(qū)進行了解和分析。該方法的計算形式主要是通過計算電磁場值，用來研究地電參數的變化，從而達到使用MT法進行頻率域測深的目的，能夠有效掌握被測地區(qū)的信息，掌握被測地區(qū)的相關參數信息。MT法是一種被動源的技術方法，具有區(qū)域性以及全球性分布的特征，主要是通過觀測電磁場變化來達到深測的目的，使用該方法能夠對深度地區(qū)進行勘查，能夠看到勘查人員看不到的情況，能夠更好的對礦區(qū)情況進行了解，是對礦區(qū)地質構造進行分析的主要工具，探測深度達到幾十公里，對勘測人員開展工作來說極為便捷，總之，這是一種對深部礦床進行勘查的有效方法。MT法的主要特點是裝備非常輕便，不需要任何人工就能方便使用，技術非常成熟，處理過程多樣化，處理結果非常準確，便于分析人員進行分析。但是大地電磁法也有一定的缺點，其信號相對來說還是比較弱，適應能力不強，適用于在電磁干擾性較小的區(qū)域工作。這也導致了該方法的應用存在著一定的局限性，還需要不斷的進行改進，才能更好的適用于大范圍地區(qū)。目前，該方法在應用上有了很大的改進，已廣泛應用于礦產、地質資源以及深部構造調查等諸多領域。

2 地質資源介紹

多年實踐表明，地質資源的綜合開發(fā)利用，其社會、經濟和環(huán)境效益均很顯著，在發(fā)展國民經濟中已顯示出越來越重要的作用。我國政府有關機構、地礦與石油、礦產資源開發(fā)等部門十分重視資源的勘查研究和開發(fā)利用，每年調撥大量資金，除發(fā)展能源的發(fā)電利用外，同時也發(fā)展多種新能源直接利用，即以西部的藏南與滇西、華北及東南沿海一帶形成的"三大片"地區(qū)，作為全國地質勘查研究和開發(fā)利用的重點地區(qū)，并與典型礦田試驗性開發(fā)利用示范點相結合，取得了重大成果，推動了全國礦產資源開發(fā)利用的發(fā)展。

3 大地電磁法基本原理

在現代勘測技術中，目前大地電磁法是使用最為普遍的一種方法，已得到了廣泛的應用。該探測法是一種在頻率域的探測方法，主要是依據電磁感應的原理，根據電磁感應中趨膚效應，以及高頻電磁場穿透淺等的原理，是一種利用天然交變電磁場研究地球電性結構的物理勘探方法，大地電磁法的基本原理是將大地看作水平層狀介質，對于天然電磁場，是垂直投射到地下的平面電磁波。通過對一系列不同頻率電磁波信號進行觀測，進行相關的數據采集，可以計算出所需要的參數值，進而對數值進行分析，推測出地下地質構造的分布特征。由于該方法受到磁場的干擾，還需要在不同地區(qū)設置一定的參考站，減輕該方法受到磁場的影響，將大地電磁法與Robust相結合起來，可以在一定程度上有效改善嚴重地區(qū)受到磁場的干擾，受到磁場的干擾會嚴重影響最后結果，對相關分析人員來說是不利的，不能得出有效的結果，不能給出準確的分析，從而不能保證勘測的質量問題。要想保證質量問題，提高深測的效率，保證其準確性，必須使用有效的方法進行勘測。

4 案例應用介紹

對于大地電磁法在地質資源中應用，下面主要以天津地區(qū)的礦產資源勘探過程為例進行介紹。在20年代初，在對天津西青開發(fā)區(qū)進行勘探的過程中，主要是使用CSAMT方法和MT法以聯合反演的方法對井下礦產資源存儲層的深度進行勘測，前期階段進行分析和推斷，后期進行實驗驗證，最后經過勘測得到了驗證。一般來說，沒有有效的方法很難對深層的地區(qū)進行勘測，這會給勘測人員帶來很大的困難，因此大地電磁法對于勘測還是非常有利。例如，隸屬于被測區(qū)的滄縣隆起是一個巨大的潛伏隆起，其地質結構和內部結構都非常復雜，覆蓋面比較厚，屬于東斷西超，厚薄起伏，受到了斷裂作用以及構造運動的影響，使該地區(qū)的資源相對來說比較豐富，尤其是斷裂的交匯處，對勘測人員來說，還是比較困難，被測的礦區(qū)有較強的電磁，會使MT法受到很強的干擾，對勘測來說是非常不利。被測地區(qū)通過對CSAMT、MT的剖面進行分析得知，CSAMT方法和MT法都對地下地電結構有著較為細致的反映，而前者對于淺層介質有著較為細致的描述，后者主要是對深層介質有著較為細致的描述，兩者相互作用，共同刻畫地質結構的概況，更好的反映了勘測的結果。

5 總結

大地電磁法雖然得到了廣泛的應用，但是還存在一定的問題，還需要最進一步的研究，以便能夠深測地形相對復雜的礦區(qū)以及由磁場的地區(qū)，需要借助CSAMT方法進行相互補充，實驗結果證明，這種方法是行之有效的；CSAMT方法抗干擾性強，正好與MT法相互補充，并對介質的構造有細致的刻畫，但是還會受到其他因素的影響，尤其是對深部構造的礦區(qū)。因此對于MT法還需要做進一步的研究，以便使用的更加廣泛。