CSAMT方法在隐伏多金属矿产勘查中的应用

■刘星

（广东省地球物理探矿大队广东广州510800）

CSAMT方法在隐伏多金属矿产勘查中的应用

■刘星

（广东省地球物理探矿大队广东广州510800）

阐述了可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）的基本原理及方法技术，并通过实例介绍了该方法在广西、海南等地寻找深部隐伏多金属矿勘查的应用，通过资料处理和异常的推断解释，查明了工区成矿带有利的空间分布特征，取得了良好的勘查效果，降低了探矿风险和成本，探矿效果显著。

CSAMT隐伏多金属矿产勘查

可控源音频大地电磁法 （Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics，简称CSAMT法），是近十几年来迅速发展起来的一种电磁法勘探新技术，它具有工作效率高，探测深度大，受地形影响相对较小，抗干扰性能力强等特点。在1～2 km深度范围内，CSAMT法能发现所有的电阻率差异较大的高、低阻不均匀体，在金属矿产、地热、水文及环境等领域得到了广泛应用。本文通过2个CSAMT实例，说明应用于寻找隐伏多金属矿是有效的。

1　方法与原理

CSAMT方法属频率电磁测深范畴，其激励场源可以人工控制；工作中通过调整二次场观测频率进而采集各观测点不同频率下不同方位的电、磁场振幅及相位数据，通过各种复杂的数据处理、反演手段，最终反映出地下电阻率三维分布特征，从而达到测深的目的。

2　应用实例

2.1广西妙皇矿区CSAMT勘查

2.1.1使用仪器

本次使用仪器为加拿大PHOENIX公司生产的V8网络化多功能电法仪，由主机、TXU30发射机、大功率发电机、GPS卫星接收机、AMTC-30探头组成。

2.1.2测区地质及地球物理概况

矿区属大瑶山西侧铜铅锌多金属成矿带的中部，来宾凹陷褶皱东翼，为单斜构造，地层产状平缓，断层受构造影响局部变陡。地层主要为泥盆系下统那高岭组、郁江组、上伦组、二塘组，岩性上部为碳酸盐岩，下部为碎屑岩。

区内断裂构造发育，以北西向断裂为主，次为近南北向断裂。F1断裂在矿区北段为北西向，自那宜村往南发育为近南北向，控制北部花蓬铜铅锌银矿体，地表有硅化碎裂，F2断裂为北西向，控制南部那宜铅锌银矿体，矿体为隐伏矿。矿床成因属构造控矿的热液充填交代型的矿床。矿区出露有灰岩、白云岩、炭质泥岩、页岩、粉砂岩等。实测物性标本可知：灰岩、白云岩为高阻，低极化率，炭质泥岩为低阻，高极化率，页岩为低阻，低极化率，粉砂岩为中阻，低极化率，铜矿化一般为中阻，中偏低极化率，铅锌矿体呈明显的低阻和高极化率特征，电阻率一般为几～n×10 Ω·m左右。

2.1.3成果解释及验证

测线垂直构造布设，方位90°，长1.18km，点距40m。发射电偶极源AB平行测线布设，AB=1.916km，选择收发距R=10km；频率范围：1～9600Hz，频点41个。

图1是妙皇矿区L227线CSAMT地质成果剖面图。由图可见，卡尼亚视电阻率断面上则反映3层特征，浅部低阻异常（标高200～0m），反映了第四系（含风化层、灰岩与炭质泥岩互层）；中部高阻（标高0～-800m），在5050号点标高-200m上出现柱状低阻异常带，推断为断层F2的反应，倾向南东，为深部找矿有利部位，钻孔ZK22701验证。在5600-5700号点间，标高-400m以下，在高阻异常中也存在一个明显的低阻异常中心，推测为F3断裂，异常与F2断裂相似，设计施工钻孔待验证，可作为下一步找矿的重点。深部中阻（标高-800～-2000m）。在高阻异常与中阻异常的分界位置，结合区内地质特征，推测为测区北西向F1断裂的位置，在-1000m深处见有异常，推测为F3与F1断裂的交汇部位，是深部找矿有利部位。

从剖面图来看，CSAMT异常基本反映了深部构造在剖面上的分布特征，解释的断裂构造与钻探结果基本一致，结合地质分析可预测剖面上矿体的赋存位置，大致深度等。

2.2海南石碌铁矿CSAMT勘查

2.2.1使用仪器

本次使用仪器为美国Zonge公司生产的大功率GDP-32Ⅱ多功能电法仪，主要由主机、GGT30发射机、XMT-32S同步机、ANT-6磁探头等组成。

2.2.2成果解释及验证

测线垂直向斜轴部方向布设。方位NE30°，采用赤道偶极标量装置，发射频率：1～8192Hz；频点按加密测量；发射电流：低频段13～21A，中高频段（＞1024Hz）＞5A；5765～8192Hz＞2.5A；供电偶极子AB：1000m～1500m；收发距R：5.5～9.5km；叠加次数：16～162384次；测点距：50m。

图2是石碌铁矿E11线CSAMT综合剖面图。由图可见，推测异常长约1700m，宽约500m，走向北北西，西面宽大且开口指向北一铁矿，东面收窄且封闭，表现高阻抗相位、低电阻特征，异常向下延伸超过1000m，推测为区内最主要成矿区域，是石碌复式向斜的中心部位。异常查证ZK1101见矿139m，ZK1202见矿97m，ZK1501见矿32m，ZK1901见矿64m，ZK2103见矿40m。根据钻探资料及综合剖面，ZK1101对应测线点号为4150号。

矿体对应位置见到了阻抗相位局部异常、电阻率低阻异常，且位于主向斜轴上（低阻异常呈凹陷状），这些异常的集合在定性上解释了矿体的存在。在定量上，阻抗相位局部异常中心频率为256Hz，围岩电阻率约800Ω？m（由ZK1101孔岩心电阻率测试），按勘探深度公式计算，异常中心深度约629.3m，与矿体中心埋深556m相比，显得过深，这是由于矿体下部围岩极破碎，电阻率很低的缘故，计算深度与实际深度拟合度90%。从勘查成果来看，CSAMT在石碌铁矿勘查区阻抗相位的局部异常，电阻率的低阻异常是矿致异常最重要的标志，小向斜成小矿，主向斜成大矿体。

3　结语

上述实例说明CSAMT法在寻找隐伏多金属矿产中可以取得较好的找矿效果，根据电阻率异常特征定位预测深部隐伏矿体是有效的，但CSAMT是一种频率域卡尼亚电阻率测深法，是利用岩矿石间电阻率差异进行找矿，而影响电阻率的因素较多，因此，在利用可控源音频大地电磁测深寻找深部隐伏矿体的异常解译过程中，必须紧密结合地质资料，加强综合研究，可以在深部找矿工作中定能起到更好的效果，减小深部钻探验证工作的投资风险。

P62［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-189-2