CSAMT方法在沙坪沟钼矿勘查中的应用研究

陈海宏，杨志成，王兴会

（安徽省勘查技术院，安徽 合肥 230031）

目前，可控源音频大地电磁测深（CSAMT）法是中深部矿产勘查中常用的一种频率域人工源电磁测深法[1][2]。使用大收发距进行数据采集，布设十字交叉的测线进行测量，勘查结果表明CSAMT法不仅对于断裂构造具有较好的反应，对于矿体的范围也具有较好的划分。

1 工作区概况

工作的主要区域位于北淮阳地区，在磨子潭-晓天断裂北侧，地理位置在金寨县的西南部。行政区划均属金寨县所辖，工作区内交通四通八达。工作区域地处大别山腹地，地形陡峻，植被发育。地形总体呈南高北低，西高东低，山峦重叠，地形切割十分强烈。

2 地质概况

秦岭-大别造山带是华北与扬子两大陆块最终实现敛合形成的碰撞造山带，是以深大断裂构造所围限的"东宽西窄"的楔形地质块体，间夹于华北与扬子陆块之中。一系列走向北西-近东西向的区域断裂控制了整个造山带构造格局，同时被数条近于平行的北东向断裂所切割，形成"南北成带，东西成块"的构造格局。

桐柏-大别造山带属秦岭-大别造山带东延，北淮阳褶皱构造带位于该带北侧。沙坪沟钼矿区则位于北淮阳褶皱构造带东段（安徽部分）的西部，商城-麻城断裂的东侧。

工作区处于北淮阳东段（安徽境内），地（岩）层主要有：新生界第三系-第四系是一套火山沉积地层、中生界侏罗-白垩系是一套陆相盆地堆积、上古生界是一套残海或湖泊相沉积地层、新元古界-下古生界也是一套中浅变质岩地层、中元古界是一套中浅变质岩地层、新太古界-古元古界是一套大别杂岩地层。

3 野外工作方法

数据采集系统由V8接收系统和TXU-30发射系统组成，实际施测时，通常一台发射机两台接收机协同工作。按排列计，每个排列总共两台接收机（V8主机加上一台辅助机）和一个探头一起观测6个测点。

极距选择：发射源AB的长度控制在2公里左右，最大收发偏移距RMAX≤11.472km，最小收发偏移距RMIX≥10.885km。

观测频段：共设计56个频点，野外施工频段为0.125～9600Hz，各频点之间的间隔分布相对均匀，在高频和中频段适当的加密频点，设置频点时避开了50Hz以及相关的倍频频点。

4 数据处理流程

CSAMT数据处理以测线为单位进行，处理过程详见处理流程图1所示[3]。但在数据处理时并不是每个过程、每个方法和所有工具都要使用。主要的数据处理流程分为三步，分别为测线数据预处理过程（流程图中1～6）、反演过程（流程图中7）、绘图过程（流程图中8，9）。

图1 CSAMT法数据处理流程图

图2 沙坪沟PM2线CSAMT解释剖面

数据预处理过程是关键，它直接影响到反演结果。处理数据时要把握客观、合理、准确的原则，特别是面积性工作，工区内的测点和测线在处理方式及方法上要保持一致。数据预处理过程主要有：校正电极点的偏移、处理曲线上跳点、圆滑视电阻率及相位曲线、删除坏测点的曲线、截断处理两端的坏频段、剔除近场频段或者进行近场校正处理、处理校正静态位移等。其中点位坐标偏差校正不含Hy偏差校正，因而施工中必须使Hy磁棒严格垂直场源AB的轴线（误差小于1°），对大跳点处理、高频段曲线处理要慎重，它直接影响到静态位移校正的结果，本次使用空间滤波法处理校正静态位移。

CSAMT法在勘探中会出现近场效应的问题，本次处理采用的主要技术手段有：

（1）直接删除近场频段不作任何处理校正；

（2）多项式校正法；

（3）由实测的卡尼亚视电阻率计算全频率视电阻率法。

首先判断卡尼亚电阻率-频率曲线是否出现了近场效应，如果出现了就选一种方式做处理。如果发现双对数图上低频段卡尼亚电阻率曲线45度斜率上升、阻抗相位值逐步趋于零度，就要做近场效应校正。

在数据的反演处理过程中，总共选择了Bostick反演、MT二维反演、CSAMT拟二维反演三种方案[4][5]，它们的原理、模型假设以及算法及其复杂程度各不相同，所得反演结果并不一致。究竟使用哪一种，要由已知目标剖面的反演结果来决定。并不是越复杂越好，也不是使用的方案越多越好。尤其是山区金属矿地质勘查，所面对的地电断面和电性目标都是复杂的三维地质-电性结构，与上述三种方案的假设都不完全相符，所得结果都只是近似的真电阻率参数；可能以均匀上覆层作假设的Bostick反演给出的电阻率视参数会更为有效、客观。

5 CSAMT剖面解释及反演方法对比结果

图2为沙坪沟2线CSAMT解释剖面图，物性资料显示花岗斑岩型钼矿具有高阻高极化的特征。已知矿体对应剖面中部突起的相对高阻异常，与物性资料一致。据已知地质资料，该剖面穿过主矿体的中心，因此在剖面上反映的矿体范围相对较大。

图 中F7、F6、F2、F1断裂处，电阻率等值线有明显错动或畸变，反应较明显。F6断裂和F2断裂控制矿体的南北边界。

在数据的反演处理过程中，总共选择了Bostick反演、MT二维反演、CSAMT拟二维反演三种方案（图3），三种不同反演方法对编辑过的数据资料进行反演。

图3 沙坪沟PM2线CSAMT不同反演方法效果对比图

6 认识与结论

通过以上的反演计算及总结推断解释，可以得到以下结论。

（1）将电法推断解释结果和已知的地质剖面进行对比分析，可以更好的研究方法的有效性。将CSAMT反演结果与已知矿体进行对比，对比结果表明CSAMT方法对已知矿体有较明显的响应，主矿体具有明显的高阻异常。

（2）通过对CSAMT反演剖面的综合研究，参考地质资料、物探资料，对各剖面断裂、岩体、矿体边界进行划分，并进行解释；划分断裂9条，并对断裂性质进行描述；参考已知地质资料，圈定工作区侵入岩。经过综合地质研究，圈定了主矿体的大致范围。

（3）三种反演方法的原理、模型假设以及算法及其复杂程度各不相同，所得反演结果并不一样。但是整体上对电性结构的划分都基本上是一致的。Bostick反演对于细节的反映较好，而MT二维反演、CSAMT拟二维反演相对反映较粗。

（4）CSAMT不同反演方法对比结果表明：本次在处理斑岩型钼矿床资料时，选择一维Bostick反演方法，可以达到比较好的效果。