SIP和CSAMT方法综合解释在隐伏矿上的应用

钟建国+陈琪+邓以超

提要： 本文选择了某典型矿区1线，采用了SIP（复电阻率法）和CSAMT（可控源大地电磁测深）两种方法对1线进行勘探，采集的SIP和CSAMT数据经过反演处理后得到电阻率断面图，再简单结合了SIP的其他反演参数图，利用两种方法反演电阻率图形对比后互补解释推断，能提高中深部矿体异常和地层构造查证的准确率，降低总体勘探成本，效果显著。

关键词： SIP；CSAMT；电阻率图；互补解释效果

随着经济快速发展，矿产资源紧张状况日益加剧，迫切需要开展深部地质找矿。如何提高找矿成功率、降低找矿成本，减少寻找隐伏矿、深部矿勘查风险，始终是地质矿产勘查的主题。当前，开展中、深部找矿主要是依靠物探方法，特别是金属矿产勘查更是如此。物探是一门多学科交叉的前缘科学，始终处于探索之中，随着找矿深度与难度的加大，尤其是厚覆盖区往往存在地质矿产工作程度低、深部资料少、地形复杂等因素，中深部矿产电法勘探工作，存在许多新问题急需解决，尤其是单剖面单方法异常验证风险较大。作为以技术应用为主的生产单位，发挥外业施工的特长，采用综合技术方法结合适当的模拟实验工作来解决生产过程中的直接问题，对提高物探科技创新、服务于社会经济的能力与水平亦十分必要。

大多数金属矿所处地形、地质、构造等特殊环境条件及其与围岩特有的电性差异，更因所有电子导电的地质体在外场作用下无一例外会产生激发极化现象，决定了激发极化法寻找金属矿具不可替代的地位；就工作方法方式而言，SIP因其在分辨率、准确性、信息丰富等方面具其它方法与方式无法比拟的优势而成为隐伏矿、深埋矿勘探的首选方法；由于偶极断面异常相对复杂，也增加了异常与异常源性质与空间位置判定的不确定性因素。而CSAMT 属频率测深，具抗干扰能力强，穿透深度强，工作效率高，受地形影响小，在深度方向上的垂向分辨率高，对地（电性）层分层能力强，而且能解决补充SIP方法勘探浅层数据的盲区。所以采用两种方法资料对比解释，可降低不确定性因素，提高解释的准确率。

1. 勘查区概况

勘查区1线方位315°，测线平均高差海拨250m，相对高差约230m，地形切割较剧烈，属中低山地，具一般金属矿成生的典型地形环境。

1.1 区域地质背景

勘查区属扬子板块与华南板块拼接带南侧之华南板块北东缘武夷隆起区；位于中国东部环太平洋成矿带内带---北武夷多金属成矿带北段--冷水坑银铅锌矿田范围，受北东向鹰潭—安远大断裂和东西向广丰—萍乡深断裂控制；震旦系变质岩组成褶皱基底，盖层主要是晚侏罗世陆相火山杂岩；该线处北武夷多金属矿带，位于某铅银矿田外缘北部，地质分析认为该区具成矿优越条件。

1.2 地层

沿该线加里东期混合花岗岩γm3覆盖剖面大部分，局部测段地表可见震旦系老虎塘组γm3覆露；F2断裂在测线南段经过。据邻线资料，γm3与γm3属推覆席体，其下伏有侏罗系火山岩，为本区主要控矿地层，其南段施测的钻孔，见花岗斑岩，并于800m深度附近见斑岩型工业矿体，勘查区零星出露第四系。

⑴震旦系上统老虎塘组（Z2l）：勘查区大面积分布，变质程度相对较深，岩性主要为云母石英片岩、黑云斜长片麻岩等。

⑵侏罗系（J3）：广泛出露，为一套钙碱性～碱钙性系列的陆相火山岩系，主要岩性为熔结凝灰岩、流纹质含集块角砾凝灰岩；陆相火山岩系中夹多层碳酸盐、硅质岩（铁锰碳酸盐岩），是矿区内重要的含矿层；可划分为打鼓顶组（J3d）与鹅湖岭组（J3e），二者之间为假整合接触或喷发不整合接触。钻探揭示在震旦系变质岩之下，深部依然存在J3d、J3e。

⑶第四系（Q）：主要分布在稻田、沟、溪旁侧，岩性为砾石、砂、粘土等。

2. 方法对比

在已进行过SIP方法工作、有深孔部分控制的剖面上再进行CSAMT方法工作形成综合资料，我们采用SIP和CSAMT两种技术方法采集数据，反演后得到的电阻率图进行综合比较，并利用SIP的其他反演参数的补充推断解释来进行地（电性）层结构的划分及高极化异常与异常源空间位置关系分析研究，增加推断解释的把握性。

3. 电阻率对比图

勘查区1线分别采用了两种方法得到的电阻率值图，如下图1和图2。

图1 SIP方法采集数据后反演得到的电阻率值图

Fig.1 Using the SIP method of data acquisition for resistivity inversion result value map

图2 CSAMT方法采集数据后反演得到的电阻率值图

Fig.2 Using the CSAMT method of data acquisition for resistivity inversion result value map

4. 对比后综合解释效果与结论

在所选择的某典型富矿区1线勘查项目中，都做了CSAMT和SIP两种勘查方法来综合解释。利用CSAMT和SIP两种方法的反演资料作对比，根据各自的优缺点取长补短，能使推断结果更具可靠性，也能为推断解释提供更多参考依据。CSAMT属频率测深，具抗干扰能力强，穿透深度强，在深度方向上的垂向分辨率高，对地（电性）层分层能力强，而SIP属全频域激电测深，可实现较大勘探深度，在深度可获得较高分辨率，并且通过数据反演出的极化率参数对金属矿具有显著的勘查效果。但是SIP方法浅部数据存在盲区，提供的异常具有复杂性不容易推断解释，而CSAMT正好可以弥补SIP这一不足；但CSAMT不能反映目标体的极化特性，而SIP也正好可以弥补这一不足；所以两种方法综合起来勘查队我们的资料解释具有很大的帮助，利用综合方法勘探是很有必要的。

从这个工区1线的反演电阻率图形来看，CSAMT资料使用了成都理工软件做数据反演选择二维共轭梯度反演，反演出的地质体和构造情况较清晰，等值线平滑，纵向分辨率高，对查明构造和地（电）性分层效果好。而SIP数据反演出的视电阻率图地（电性）层分层不明显，地下构造情况也反映不清晰，因为视电阻率参数是地下情况的综合反应参数，反映的地下各种地质体电阻率的综合值，使得电阻率等值线密度稀疏，分辨率不高，但是SIP方法对金属矿勘查效果显著，金属矿体在通电的情况下会产生激发极化，极化率的大小能对我们查明金属矿体的方位提供依据，除了极化率外，SIP还有充电时间参数和视相关系数也能为我们推断解释提供依据。

选择这个工区1线的CSAMT和SIP方法对比，从CSAMT和SIP两种方法反演出的电阻率参数对比来看，CSAMT反演的断面电阻率值整体略高于所对应的SIP反演的电阻率值，但不影响我们对整体的电性分层和构造体查明，高阻和低阻区域还是能吻合上。利用CSAMT方法对地（电性）层分层和构造查明上的优势，并且能弥补上SIP方法采集的浅部数据空白区；而利用SIP方法中的激发极化参数对金属矿体的推断有着显著效果。两种方法综合推断解释会互相弥补，为解释提供更多依据和参考，提高资料解释的可靠性，能排除一些复杂异常。

总的来说，特别是在赣南丘陵地区，地形切割剧烈，地层和构造复杂，金属矿种类多，采用SIP方法得到的极化率能为我们查明金属矿体的大概方位，而采用CSAMT方法能为我们的地（电性）层和构造断裂的划分提供依据，而两种方法综合起来推断解释能提高准确率，是非常有成果和必要的。

虽然采用上述两种方法勘探能增加我们推断解释的可靠性，但物探方法本身存在的解释成果误差要充分考虑。

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第一作者简介：钟建国（1987～），男，毕业于成都理工大学，地球物理学专业，本科，学士，助理工程师，主要从事物化探工作。endprint