铜陵矿区勘探中可控源音频大地电磁测深的应用研究

方 涛，张德鑫

（华东冶金地质勘查研究院，安徽 合肥 230000）

当前阶段，矿产资源的开发建设已经朝着深部找矿方向向前发展，其目的是将现有的资源充分利用起来。而勘探的深度增加，导致地层与地质环境日趋复杂，降低了勘探信息数据获取的准确性与真实性。为此，相关建设者应将现有的科学技术成果利用起来，即加大控源音频大地电磁测深技术的研究力度，即在明确其勘探作用基本原理的情况下，提升矿区勘探工作开展的质量。如此，深部找矿这一可持续发展进程，将得到有力的技术支撑，加快了所处行业的建设步伐。

1 工程概况

安徽铜陵，是长江中下游成矿带中最为重要的铜金成矿带之一，属于我国大型铜矿集中区域。经对该地区的矿区开采情况进行分析，铜矿与铜多金属的形成，与该地区燕山期强烈的构造岩浆活动有关。为进一步确定低阻异常区与提升深部矿体勘探验证的准确性，应加大可控源音频大地电磁测深法的研究力度，以为资源更好的开发建设提供技术支撑。

2 铜陵矿区勘探中可控源音频大地电磁测深的基本原理

铜陵矿区勘探过程中，主要采用了CSAMT野外观测系统进行可控源音频大地电磁测深。系统布置的接收与发射相距12000m，供电点为：AB，发电机为T30。此发电机所提供的电源，最大输出电压为1000伏，最大功率为30KW，最大输出电流为20A。对于供电的频率与关断方式的控制，是由发射控制器决定的[1]。

经分析，在进行测深勘探过程中，一旦测探的频率固定，电磁波的趋肤深度就会与电阻率呈现出正比例关系。但当勘探对象为高阻地区，是以勘探深度越大、分辨率越低的规律进行作用的；反之，当勘探对象处在低阻覆盖地区，其作用规律为，勘探深度越小，分辨率越大。如果铜陵矿区勘探的地表电阻率不固定，那么电磁波的趋肤深度就会与视域频率呈反比例关系。即高频，矿区探测深度不大；低频时，矿区探测深度大[2]。

3 可控源音频大地电磁测深在铜陵矿区勘探中应用控制

3.1 明确矿区地质情况

研究表明，要想将CSAMT野外观测系统更趋效用的作用于矿区的勘探，应在掌握铜陵地区地质情况的基础上，使电磁测深工作的开展起到事半功倍的作用。经勘探分析，铜陵矿区位于扬子板块的北缘，是秦岭与大别造造山带前的陆褶皱带。在对铜陵矿区的地层条件进行分析后发现，除了中、下泥盆统外，扬子地层区的下扬子地层发育较为完整。从地区地质地层角度来看，大多地层均具有高电阻低级化特点，即电阻率平均值均在1000Ω·m以上，极化率在2%～3%之间。在此基础上，CSAMT的地球物理找矿条件就得到了满足[3]。

3.2 测深法应用控制

根据可控源音频大地电磁测深技术与所处的场地条件，采用了V8多功能电法仪，并布设3条CSAMT测线，两个电极电源间的距离应为2000m，供电电压应控制在600V～700V之间。以两条测线资料为例，处于1200m～1610m之间的1号测线，其地表出露为闪长斑岩岩体。1号测线的地质横向上，即1500m～2300m的部位出现了纵向低阻异常问题，能够反映出深大断裂。而3100m～3300m处的1号测线勘探结构，同样也出现了纵向低阻带，且与向下倾斜的方向相同。由此可以看出，1号测线所处的地层环境，即低阻带，是岩浆运行移动的通道。

经勘查，2号测线作用的1200mm～1700m勘探部位与测线上的长龙山像对应。该勘探部位的地表出露为角砾岩，且是以南北向为主要构造带为主。此外，该勘探深度横向600m处出现游低阻带，因1400m～1900m深度位置存在横向低阻异常，所以，判断其形成很有可能与长江深大断裂相关[4]。与此同时，2号测线的3400m深度，也发现有纵向低阻异常。此情况下，可控源音频大地电磁测深人员，将其与TEM反演结果进行了对比，发现低阻异常位置与形态的对应情况较好。这就意味着，低阻异常，是地质事实的一种反映，与形成关系不大。

从地质角度进行分析，1号测线横向1500m～2300m测深部位，存在深大断裂问题，而，横向2800m～3300m测深位置的纵向低阻带与断裂联通。所以，很有可能是同一时间侵入岩枝。而得到更进一步的数据分析结果，勘探人员在两个纵向低阻带间的900m～1200m深度部位进行了数据信息获取，发现了明显的低阻问题。

此外，研究还采用了两种方法对不同测线产生的反演结果进行对比分析，确定了地质事实是电性的真实反应。收集的低阻区I和Ⅱ位置的钻孔资料，表现的矿位置相对应是具有理论意义的。故而，应将铜陵矿区的低阻区域，作为深部矿体资源开发建设的主要区域。值得注意的是，由于2号测线右侧3000m～3400m深部位置的纵向低阻带，在上述两种反演结果对比方法运用后，均出现了反应。因此，可确定此处也存在岩浆运移通道。

4 结语

综上所述，铜陵矿区勘探工作开展的难点在于所处的地层环境复杂，存在岩浆岩发育等问题。为此，可控源音频大地电磁测深技术人员应运用V8多功能电法仪，并根据地质情况设置CSAMT测线。如此，就可对测线获得的数据信息进行分析，以获得深部找矿真实可靠的勘探数据信息。事实证明，只有这样，才能使可控源音频大地电磁测深的作用效果充分发挥出来。故，工程建设者应将上述分析内容与科研成果作用于不同地质水文环境的矿区工程，进而以最小的技术成本获取最大的经济效益。

[1]王丽妍,胥博文,杨毅.可控源音频大地电磁测深在铜陵矿区勘探中的应用[J].云南地质,2017,36(02)：287-291.

[2]李树军.可控源音频大地电磁测深在深部地热资源勘查中的应用效果[J].化工矿产地质,2017,39(01)：52-57.

[3]耿淑莹,王万顺.可控源音频大地电磁测深在煤矿采空区探测中的应用[J].中国煤炭地质,2015,27(11)：66-69.

[4]刘海桐,刘同庆,徐克全.可控源音频大地电磁测深法在贵州地热勘探中的应用[J].山东煤炭科技,2015(06)：149-151.