可控源音频大地电磁法（CSAMT）在阿尔木强铜矿的应用效果

■侯明利 夏辉 徐杨

（新疆地矿局地球物理化学探矿大队新疆昌吉831100）

可控源音频大地电磁法（CSAMT）在阿尔木强铜矿的应用效果

■侯明利 夏辉 徐杨

（新疆地矿局地球物理化学探矿大队新疆昌吉831100）

阿尔木强铜矿位于新疆和布克赛尔县，矿石品位较高，矿体与其围岩有明显的电阻率差异，但是矿体埋藏深度大、产状不规则，鉴于常规电法勘探深度浅、分辨率低等局限性，近年来，由于CSAMT具有较大的勘探深度及较高的分辨力，对异常地质体的范围、形态及倾向有更清晰的分辨效果，受到业内越来越广泛的认可，并取得了显著的勘探效果。

CSAMT勘探深度大电阻率矿产应用效果

1 引言

可控源音频大地电磁法(CSAMT)是基于大地电磁测深(MT)理论上发展起来的，不同之处是CSAMT场源为人工场源，MT为天然场源。相较于MT测深，CSAMT测深抗干扰能力更强，效率高。而相较于常规电法，其又表现出勘探深度大、分辨率高等优点，受到业内越来越广泛的重视。

2 方法原理

CSAMT测深原理是基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组[1]，经推导可得其卡尼亚视电阻公式∶

根据电磁波的趋肤效应理论，结合其在均匀介质和非均匀介质传播的特征，可以推出勘探深度经验公式∶

由深度经验公式可以得出当介质的电阻率不变时，电磁波的有效穿透深度与频率成反比，故可以通过改变发射频率来控制探测深度，以达到频率测深的目的。

本次工作采用赤道装置，TM模式进行测量，具体参数设置如下：①收发距设置：为了满足远区平面电磁波观测条件，对收发距的选取进行了实验，最终定为10KM，所测数据显示：全频段满足远区条件。②频率设置：为了提高纵向分辨率及获得较大的勘探深度，频率范围设置为8533~15Hz，共计45个频点。③观测时间：本次工作单频点的观测时间为40秒，单个排列观测时间为30分钟。④发射偶极距：为了提高信噪比，在电流确定的情况下，AB偶极距选择2.3km。

3 工区地质特征

阿尔木强铜矿位于哈萨克斯坦板块和准噶尔板块下的洪古勒楞—阿尔曼太古生代沟弧带，地层为中奥陶统布鲁克其组第一岩性段，矿区中部分布的布鲁克其组深灰绿色玄武质角砾熔岩、安山质火山角砾岩、灰绿色玄武岩为主要的赋矿岩性[3]。构造主要表现为断裂构造。

矿区铜矿体的分布具有一定规律，主要矿体分布在基性火山岩的矿化蚀变带之中，多在火山熔岩和火山角砾岩及其临近的安山岩分布区，表明矿床的成因与火山机构有密切关系。该区多条断裂破碎带对该区矿物的富集也有一定的积极作用。

4 工区岩（矿）石电性特征

矿区内的岩（矿）石电阻率变化很大（见表1），安山岩、玄武岩等岩性主要表现为高阻特征，电阻率普遍在5000Ω?m以上，为本区变化范围最大的岩性，这些岩石在测区内广泛分布，构成了本区一高阻背景场；火山角砾岩、角砾熔岩、蚀变岩和稀疏浸染状矿石表现为中-低阻特征，电阻率范围主要集中在200～7800Ω?m之间。个别破碎较发育的地区，其电阻率范围有整体降低的趋势，资料显示该区铜矿石主要富存于这些岩性以及其与安山岩、玄武岩的接触带之中；稠密浸染铜矿石和块状矿石在本区电阻率最低，范围主要集中在100欧姆米以下；有物性资料可知，在该区开展CSAMT测深工作有良好的物性基础。

5 数据处理

5.1 平滑、多点圆滑等方法处理随机畸变点

因为各种随机信号的干扰，野外原始数据数据普遍存在畸变点，需要数据处理员根据相邻频点曲线形态进行圆滑，若出现连续畸变点，可根据相位曲线进行反推，必要时需进行重复观测。

5.2 静态效应的处理

静态效应是由浅部电性不均匀体造成周围电荷电荷富集或稀疏而导致观测的电场分量增强或减弱现象。目前处理静校正的方法比较多，主要为空间滤波法、相位法、曲线平移法、数值分析法、多维反演联合比较等方法。

5.3 场源效应的处理

场源效应分三种：（1）近场效应即非平面波效应，在卡尼亚视电阻率及频率双对数坐标系中，曲线形态表现为在过渡带低谷后呈45直线上升，此时曲线形态与频率无关；目前处理方法是在不影响勘探深度的情况下直接删掉近场数据。（2）场源复印效应（场源下方异常地质体引起）。（3）阴影效应（场源与测深点之间的地质体引起）。此项处理过程需要从业员有一定的经验并且根据矿区实际地质情况进行处理。

6 成果解释

两线100-136点，主要表现为低阻异常，电阻率范围在300-120Ω?m，异常底部埋深近500米，对应激电异常表现为低阻低极化，为本区火山角砾岩、火山熔岩的反映。136-160点有一明显的高阻异常，异常形态近直立，异常幅值在1200-7000Ω?m，异常在深部呈膨大趋势并且有一定的延伸，异常在激电剖面上主要表现为高阻高极化，两线异常形态基本保持一致，说明该异常在横向上变化不大，后期经钻探验证，该异常为含硫化物的安山岩的反映。160-188点主要表现为低阻异常，异常形态近直立，电阻率范围在300-1200Ω?m，对应激电异常则表现为低阻中高极化，经钻探验证可知该低阻异常带主要为含矿火山角砾岩的反映。

7 结论

（1）该区火山角砾岩分为含矿火山角砾岩和不含矿火山角砾岩，火山角砾岩在物探上主要表现为低阻，不同之处是，含矿角砾岩主要表现为低阻高极化，由图2可知，矿体埋藏越深，极化率异常越不明显，而CSAMT异常比较明显。

（2）该区地表主要为第四系覆盖，并且有一定的厚度，由于低阻屏蔽的影响，根据常规电法结果很难对其深部地质构造有明确的划分，而CSAMT的分辨力高、勘探深度大等优点对该区深部地质构造起到了指导性作用。

[1]张胜业、潘玉玲.应用地球物理学武汉中国地质大学出版社 [M]，2009.

[2]孙鸿雁、雷达、汤井田.电性可控源音频大地电磁法技术规程 [S]中国地质调查局地质调查技术标准，2009.

[3]夏辉,徐敏山,马瑞武.新疆和布克赛尔蒙古自治县阿尔木强铜矿2010年激电工作报告 [R].新疆地矿局物化探大队,2010

P5[文献码]B

1000-405X（2016）-6-191-1

侯明利（），男，2011年毕业于中国地质大学（武汉）地球物理学专业，助理工程师，研究方向为野外地质、物探综合找矿研究评价。