可控源音頻大地電磁法在地質(zhì)找礦應用中效果探討

李健健

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊，廣東 清遠 511520）

可控源音頻大地電磁法在深部地質(zhì)找礦方面，具有較多的成果案例，因此該探測方法在礦產(chǎn)行業(yè)得到認可并廣泛的使用。在實際深部地質(zhì)找礦過程中，借助可控源音頻大地電磁法不僅能夠精確地推斷出礦產(chǎn)資源的埋藏深度、規(guī)模以及空間位置形態(tài)，同時還能非常精準的反應出地質(zhì)構(gòu)造以及地層的電性分布特征等[1]?？煽卦匆纛l大地電磁法能夠大幅度的提升礦產(chǎn)資源探測的效率，為企業(yè)節(jié)省成本以及提高企業(yè)的利潤，因此可控源音頻大地電磁法目前在礦產(chǎn)行業(yè)得到了廣泛的推廣，尤其是在尋找金屬類礦產(chǎn)資源方面發(fā)揮了重要的作用。本文也是通過幾個不同的礦產(chǎn)類型找礦案例，來總結(jié)分析該方法的應用效果。

1 工作原理簡介

金屬類礦區(qū)一般都存在比較強的干擾，這時借助可控源音頻大地電磁法就能夠有效避免干擾的影響，達到更好地找礦效果。因為該方法的擁有比較強的抗干擾能力，同時它還能借助變化的頻率來有效探測深度不同的地質(zhì)情況。在地質(zhì)中找礦時，使用該方法可以使工作效率大幅度提升，從而降低勞動成本。由于這種探測方法操作起來非常簡單，適應性非常強，并且對地形的要求比較低，因此非常適合大范圍的開展勘探工作。

可控源音頻大地電磁法使用的是可控制的人工場源，在里面設置了兩個距離約為1.5km的發(fā)射電磁場裝置。在礦區(qū)的地下電磁場和傳達電源之間會產(chǎn)生一個電勢差，借助測量裝置檢測電勢差可以有效辨別地質(zhì)中的礦區(qū)?？煽卦匆纛l大地電磁法相比于其他探測方法，探測的深度會相對較大，它除了能夠開展縱向的勘探，還能夠完成橫向的勘探，從而達到一個空間立體感較強的勘探效果?？煽卦匆纛l大地電磁法與一般的磁場或者電場達到的探測效果存在不同，由于可控源音頻大地電磁法使用的是可控制的人工場源，具備比較強的抗干擾能力，可以對最終探測礦產(chǎn)資源的準確性進行有效的提升[2]。另外，借助可控源音頻大地電磁法來探測礦產(chǎn)資源時，只需要對供電的頻率進行適度的調(diào)整就行，所以該探測方法工作的效率非常高。在利用該方法進行實際的探測時，它的探測深度一般能夠達到2km，對于地殼中出現(xiàn)斷層的探測情況，該方法也可以快速的探測出來，從而達到較高的識別率。當可控源音頻大地電磁法被實際用于探測礦產(chǎn)資源時，可能還會受到近場效應以及靜態(tài)效應的影響。一旦出現(xiàn)這種影響情況時，可以使用靜態(tài)校正的方法來有效緩解這類影響。當前可控源音頻大地電磁法的應用前景非常的廣闊，對于地質(zhì)找礦時遇到的難題都可以有效解決，從而達到一個非常好的探測效果。

2 關于可控源音頻大地電磁法所涉及到的相關技術

2.1 測量技術

當使用可控源音頻大地電磁法來實際探測礦產(chǎn)資源時，該方法涉及到的主要工作原理就是電磁場。首先對供電頻率的變化數(shù)據(jù)信息進行捕獲，進一步對電磁波的波長進行適當?shù)恼{(diào)整，然后分析對應的波長，進而得到不同的數(shù)據(jù)信息。操作者通過獲取到的這些數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)ΦV產(chǎn)的橫向以及縱向的空間情況有一個較為清楚的了解，進而對地質(zhì)礦產(chǎn)資源的探測工作更加準確。

2.2 礦產(chǎn)探測技術

對于金屬礦產(chǎn)來說，它比一般巖石礦產(chǎn)的導電性更強，因此如果使用可控源音頻大地電磁法來對金屬礦產(chǎn)資源進行探測，那么最終探測結(jié)果的準確性會非常高。當前可控源音頻大地電磁法在我國礦產(chǎn)行業(yè)的使用已經(jīng)愈加成熟，就算依然存在一些問題，也會隨著技術研究的不斷深入而逐漸解決。我國當前工業(yè)化領域?qū)τ诘V產(chǎn)資源的需求量巨大，使得礦產(chǎn)資源的開采量也在逐漸變大。煤炭資源的開采在我國當前礦產(chǎn)資源開采中的占比較大，且大多集中于山西省，該地區(qū)的煤炭資源種類非常多且儲量豐富。雖然很多煤礦資源埋藏在較淺的煤層，但是很多煤層里都存在著大量的煤層氣，這使得工人在開采煤礦資源時難度非常大，且存在較強的安全隱患。而可控源音頻大地電磁法能夠?qū)Φ刭|(zhì)中的煤炭資源準確的開展探測工作，從而有效識別出煤炭資源的規(guī)模、埋藏的深度以及具體埋藏的位置等[3]。通過可控源音頻大地電磁法既能夠有效避開可能面臨的安全隱患，也可以準確的定位到煤炭資源所處的地理位置。

3 關于可控源音頻大地電磁法在開展礦產(chǎn)資源探測時的應用

3.1 金屬礦產(chǎn)勘查

固體礦產(chǎn)資源跟圍巖相比具有不同的物性，對于金屬礦產(chǎn)來說這類區(qū)別更加明顯，比如說銅以及鐵，這些金屬礦產(chǎn)它本身具有較強的磁性，跟周圍巖石的差異更加明顯，因此可以更加準確的探測出這類金屬礦產(chǎn)。當前可控源音頻大地電磁法已經(jīng)被廣泛應用于探測礦產(chǎn)資源，在實際探測金屬礦產(chǎn)的時候，該方法可以更加有效的探測出金屬礦產(chǎn)的具體位置以及礦產(chǎn)的范圍。可控源音頻大地電磁法最終對于固體礦產(chǎn)資源探測結(jié)果的準確度非常高，為此一些研究者特意開展了相關實驗進行了驗證。這些研究者利用鉆孔技術對可控源音頻大地電磁法探測出的固體礦產(chǎn)資源的位置進行了驗證，發(fā)現(xiàn)底下確實包含有非常豐富的固體礦產(chǎn)資源，這進一步驗證了可控源音頻大地電磁法的探測準確性。除此之外，可控源音頻大地電磁法還有另一個比較重要的應用優(yōu)勢，那就是該探測方法可以探測出埋藏在地下更深處的固體礦產(chǎn)資源。通過分析技術人員獲取到的數(shù)據(jù)信息，能夠發(fā)現(xiàn)被探測地區(qū)的立體電性模型，然后通過對地層構(gòu)造特征以及地質(zhì)信息的有效結(jié)合，能夠推測出礦產(chǎn)形成的原因、礦產(chǎn)的規(guī)模以及礦產(chǎn)所處地下的深度等。

接下來簡單介紹一個可控源音頻大地電磁法用于探測花崗巖型鈾礦的例子，圖1對應的就是物探剖面的推斷成果，通過下圖可以發(fā)現(xiàn)反演電阻率以920m為界限，大致可以分為低阻電性層和高阻電性層，根據(jù)地質(zhì)資料分析推測該低阻電性層為石英片巖，高阻電性層為花崗巖；此外，從圖中也可以發(fā)現(xiàn)出斷裂構(gòu)造的一些異常特征，并推斷出了5條斷裂構(gòu)造或破碎帶，這與后期鉆孔揭露出的地質(zhì)情況基本吻合，從而也表面明了該方法技術在深部找礦中具有良好的應用效果。

圖1 物探剖面推斷成果

3.2 煤礦勘查

在探測煤礦資源時，可控源音頻大地電磁法能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的探測效果。因此煤炭企業(yè)在實際開展煤礦資源探測工作時，應該優(yōu)先選擇可控源音頻大地電磁法完成煤礦資源的探測。周圍地質(zhì)環(huán)境將會對煤礦資源的形成產(chǎn)生較大的影響，所以使得煤礦資源本身具有一定的特殊性。借助可控源音頻大地電磁法可以有效探測出煤炭礦區(qū)存在的斷裂構(gòu)造以及煤炭礦區(qū)具體的位置信息，從而有效掌握煤炭礦區(qū)在地下分布的相關特點。對于開采人員來說，一旦掌握了上述的有用信息，將非常有利于他們對煤炭礦產(chǎn)資源進行高效且準確的開采。在對地質(zhì)進行實際勘查工作時，利用可控源音頻大地電磁法可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的地質(zhì)問題并迅速解決，從而減輕開采工作人員排查問題時的工作強度。因為可控源音頻大地電磁法不容易受到草甸動土以及凍土帶高阻屏蔽層的干擾，所以可以更加準確的采集到地質(zhì)相關的數(shù)據(jù)信息，從而找出異常靶區(qū)所處的具體位置。

3.3 應用優(yōu)勢

可控源音頻大地電磁法具備了獨特的探測優(yōu)勢，它能夠探測的實際范圍非常廣，對于較為復雜的地形來說也可以正常使用。對于可控源音頻大地電磁法來說，它在橫向探測以及縱向探測的應用上不受限制，具備很好的適用性，在橫向和縱向之間具有非常高的分辨率，地下空間可以被該方法轉(zhuǎn)換成一個立體三維的空間分布，因此開采的工作人員能夠更加直觀和簡單的去識別礦產(chǎn)所處的具體位置。此外，可控源音頻大地電磁法具有非常高的穩(wěn)定性，對于可能碰到的一些干擾問題，都能夠找到相應的措施來有效應對。

4 結(jié)束語

可控源音頻大地電磁法在對地質(zhì)中埋藏的礦產(chǎn)資源進行探測時，能夠非常準確的找到礦產(chǎn)資源所在的具體位置。如此一來可以有效提升礦產(chǎn)資源探測和開采的工作效率，從而降低礦產(chǎn)企業(yè)的人工成本，增加礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益?？煽卦匆纛l大地電磁法與別的探測方法相比較，該方法本身就有著較為獨特的應用優(yōu)勢，所以該探測方法在礦產(chǎn)探測方面得到了非常廣泛的使用?？煽卦匆纛l大地電磁法的運用能夠促進我國礦產(chǎn)資源勘查行業(yè)的發(fā)展，這對于我國工業(yè)化發(fā)展進程具有良好的推動作用。