可控源音频大地电磁测量法在矿山地质环境研究中的应用

陈紫兰

（贵州智强房地产测绘服务有限公司，贵州 贵阳 550000）

经调查，在2015年，我国矿产资源的消耗量就达到了300万吨，并且这个数据在逐年上升，到去年年底，再此进行消耗调查时，发现矿产资源的消耗量在原基础上增加了15%。由此可见，要想满足我国的人民生产生活的需求，矿产资源的采集必不可少[1]。但是矿产资源多埋于几百，甚至几千米的地下，因此人们很难知道矿产资源的确切位置的，以及开采过程中会遇到何种困难，因此在矿产资源的开采前，进行矿山地质环境勘探是一项基础，且必要性的工作。本次研究以青海省都兰县某金属矿区为例。利用可控源音频大地电磁测量法对周围的地质环境进行探测。首先对青海省都兰县某金属矿区的地质情况进行简要分析，其次对矿山地质进行采集，并对采集到的数据进行处理，然后根据处理结果分析可控源音频大地电磁测量法在矿山地质环境的应用效果。

1 矿山地质概况

都兰县隶属青海省海西蒙古族藏族自治州，位于青海省中部、柴达木盆地东南隅，东邻乌兰县茶卡镇，西接海西工业重镇格尔木市，南邻青南牧区果洛州玛多县和玉树州曲麻莱县，北连海西州首府德令哈市，是青海省的十大资源县之一。该地区地质构造复杂，岩浆岩分布较广，且岩层较厚，最厚可达5m左右。此外还有花岗岩，该岩层主要与北侧的燕山相连，北侧与艾勒格庙组三岩段侵入接触。内含断裂层，方向为近东西走向，热液蚀变亦发育[2]。

2 可控源音频大地电磁测量法的应用研究

2.1 基本原理

可控源音频大地电磁测深法，是一种以有限长接地电偶极子为场源，供入交变电流，在距偶极中心一定距离处同时观测电、磁场参数的一种电磁测深方法。简言之，该方法就是利用不同种类的岩石的电导率差异观测以此磁场电位和磁场强度变化的一种地质环境探测方法。

2.2 数据采集

数据采集工作主要通过标量CSAMT观测方式来完成。首先将电偶源平行放置于勘探线上，然后开启电偶源向周围发射磁力，最后接收电机接收地下和周围反馈回来的信号，数据采集工作完成。采集到的参数如表1所示。

表1 矿山地质参数

2.3 数据处理

利用CSAMT中的软件包来完成数据预处理和二维模型反演工作。

预处理：即对采集到原始信号进行整理，利用小波去噪去除信号的干扰信息，并进行静态位移和近区校正，还原真实有用的信息大，以便实现对矿区地质的准确探测。

二维模型反演：采用英国VYhduw公司研发的商业化反演软件对上述已经经过预处理的信息进行二维反演，推测出不同深度的电阻率断面模型，然后在根据该断面模型，自动绘制视电阻率断面图，以便观测矿上地质环境。

2.4 应用效果分析

图1是综合剖面解释图，图中横轴为点号，纵轴为标高。电阻率从小到大的变化用不同的颜色变化规律来表示。

图1 综合剖面解释图

从图1 中可以看出，随着探测深度的不断增加，电阻率在不断增大，每层地层信息明显，将该图与该矿区的钻孔资料进行对比，确定图中黑线圈定的范围为金属矿所在确切位置。且在标高-100m处的实线为第四系底界面，之下就是金属矿层。这时视电阻率为10Ω·m～20Ω·m。

为进一步分析该矿山周围的顶板的富水情况，对50m、100m、150m的矿底板进行视电阻率顺层切片，其结果为：从富水情况来看，该地区是最具潜力的找矿目的层位。因为在底部较为厚大，岩层主要由砂砾岩层组成，电阻率同时达到了10Ω·m以上，下伏地层为下侏罗统水西沟群，以泥质沉积物为主，电阻率值为25Ω·m。二者之间的电性差异达到了10Ω·m以上。由此可明确该矿山上的确切埋矿位置。

3 结语

综上所述，矿产资源是我国经济展的重要物质材料，随着我国经济的发展速度和人口数量的增长，对矿产资源的需求量日渐增大，因此加大矿产资源的供应量是必然趋势。但矿产资源开采是一项复杂的工程，其前期矿山地质环境勘探就需要花费很长的时间，才能得到对矿山地质环境的全面了解。因此为节约探测时间，可控源音频大地电磁测量法应运而生，随后在矿山地质环境探测中发挥了关键作用，不仅节省了勘探时间、降低人力成本、还极大提高了勘探的准确性。但是该方法存在一个较大的缺陷，就是设备成本较高，因此该方法的进一步研究方向就是如何降低设备成本，期望更能节约开采过程中的成本支出。