可控源音频大地电磁法在铁多金属矿勘查中的应用

张寅丹 孙海川

[摘要]利用可控源音频大地电磁法对甘肃省天水市某勘查区进行铁多金属矿勘查，介绍了可控源音频大地电磁法的方法原理及野外工作方法，并结合地质条件得出了异常体的赋存范围，研究结果为后续钻探及找矿工作提供了依据。

[关键词]可控源音频大地电磁法 铁多金属矿 异常范围

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-274-2

0引言

随着浅部金属矿的日益枯竭，寻找中、深部金属矿产已迫在眉睫。可控源音频大地电磁法因其勘探深度大、分辨能力好和工作效率高等特点在金属矿勘查中取得了非常好的效果[1]。本文通过甘肃省天水市某勘查区的实例分析，总结了可控源音频大地电磁法在铁多金属矿勘查中的实用性和有效性。

1方法原理

可控源音频大地电磁法（简称“CSAMT”）是在大地电磁测深法的基础上发展起来的一种人工源电磁测深法。利用人工偶极频域电场向下发送，电磁场在地下介质中产生各种效应并不断向远处传播，在一定范围内通过对不同频率信号的接收，来反映地下不同深度介质变化特征的方法[1]。

2勘查区地质及地区物理概况

勘查区位于胡毛～新城断裂带上附近。该区火山岩、侵入岩发育，构造复杂，变质程度较强。区内形成了许多热液型铁矿点，成矿条件较为有利。岩浆活动提供了丰富的成矿物质和动力，断裂构造为矿液的运移提供有利的通道和沉积场所，变质老地层为成矿最佳层位。三者成矿因素的有机结合部位，往往能形成较大规模的热温型铁矿床。

不同岩层具有不同的导电性，表1为勘查区内采集样本实测所得的视电阻率值，勘查区内磁铁矿电阻率相对较低，与围岩存在明显的电性差异，为以导电性差异为应用前提的可控源音频大地电磁法探测技术的应用提供了良好的地球物理前提[2]。

3工作方法

依据区内地形地质特征及本次电法所承担的地质任务，本次野外勘查采用可控源音频大地电磁测深法。

3.1试验工作

本次试验工作在已知开采矿点（D3线）进行，频率范围为8533.333～2Hz，收发距为3540m，供电极距AB=1200m，供电电流为15～17A，测量电极MN=40m。图1为试验所得的视电阻率曲线。

从曲线特征来看，频率分布均匀，信噪比高，且在曲线的极小值点再往低频出现抬升，反映了地层深部的高阻，保证了本次勘探的深度。

3.2生产工作

依据试验结果，本次电法勘探采用的野外装置和生产参数如下：

①装置采用扇形装置，发射角θ<30°（图2）。

②频带范围为（Hz）：最大8533.333Hz，最小2Hz。

③收发距r=3400～5800m；发射偶极子AB≤（1/3）r，AB=1200m；接收偶极子MN≤（1/10）r，MN =40m。

④仪器采用加拿大凤凰地球物理公司V8多功能数字电法仪器。

4资料解释

首先根据曲线类型和电性剖面进行定性解释，初步了解电性异常特征，大致确定电性层位和剖面的地电模型。在定性解释的基础上，结合地质和其它已知资料，以反演地电断面为依据，作出等深视电阻率平面图。综合分析剖面、平面特征，最终得出全区电法解释成果图。

4.1曲线特征分析

图3和图4分别为D3/ 1360和D21/860号点野外实测曲线，对比分析全区各测线曲线特征，基本呈G型和H型。曲线首支对应新生界覆盖层，视

电阻率变化不大；曲线中部对应角闪岩，视电阻率值在100Ω·m～1000Ω·m之间变化；曲线尾部高阻层对应老地层岩体。

4.2视电阻率断面图分析

图5为工作区3线视电阻率断面，断面图从浅到深依次呈现出低阻—中低阻—中高阻—高阻的电性特征，表层近水平的低阻层为新生界覆盖层的电性反映，中深部中高—高阻层为覆盖层以下到老地层的电性特征。

综合分析以上5张等深视电阻率平面图（图6），可以得出以下认识。

①在浅部低阻异常范围较大，几乎贯穿所有测线，对比剖面图分析认为是由覆盖层及其裂隙含水所引起，其异常体现不明显。

测点桩号1340位置，有一已知采矿点，断面显示在采矿点地下150m左右有一低阻体，与已知采矿点见矿深度基本一致，推测该低阻体可能为铁多金属矿（图中红色虚线的范围）的反映。

②往深部低阻异常范围逐渐缩小，推断认为是由于岩体倾入所致，其主要特征为分布于高阻岩体接触带上，是矿致异常的可能性很大。

③再往深部，异常范围在其他测线上逐渐消失，仅在D5线大号有零星小范围异常，分析认为该异常体在D5线达到最深。

4.3视电阻率平面图分析

在断面图分析的基础上，绘制不同深度的视电阻率平面图可以判断异常体的空间变化，为圈定异常体范围奠定基础。

5成果分析

通过对全区电性资料的综合分析解释，大致圈定了低阻异常体的分布范围，初步解释了其在测线上的埋藏深度（图7）。

本次推测解释的异常范围主要分南部，北部3条测线（D21、D23、D25）目前暂时没有发现异常。南部异常主要分布在D1线1340～最大桩号、D3线1320～1460桩号、D5线1380～1560桩号、D7线1600～最大桩号，其再各条测线的埋藏深度在60～190m、40～170m、40～370m、50～270m之间。其走向在D1线和D5线之间北西向，到了D7线走向近南北向分布。

6结论及建议

本次应用可控源音频大地电磁法在铁多金属矿勘查中取得了预期的勘查效果，由于物探的多解性，本次电法解释成果仅仅是通过电性层的视电阻率值推断的，解释成果需要实际钻孔进行验证。