可控源音频大地电磁测深法在金属矿中的应用探讨
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摘 要：20世纪50年代，在吉洪诺夫和卡尼亚经典著作的基础上，发展形成了基于观测天然场大地电场和磁场正交分量，计算视电阻率的大地电磁测深方法自20世纪70年代中期起CSAMT法得到了实际应用，80年代以来，该方法理论和仪器都得到了很大发展，应用领域也扩展到了地质普查、勘探石油、天然气、地热、金属矿床、水文、环境等方而，从而成为受人重视的一种地球物理方。
关键词：可控源音频 大地电磁测深法 金属矿
引言
可控源音频大地电磁测深法，它是一种根据人工源频率进行地球物理深部探测的一种方法。它发展于20世纪50年代，但是自80年代起才开始大面积应用于实际探测中。可控源音频大地电磁测深法自实际应用以来，在各个领域取得了相当的成就。不管是金属矿、煤炭、石油、天然气的勘探，还是地热、地质、水文的探测，可控源音频大地电磁测深法都能以其强大的勘查功能，完成测探作业。
一、可控源音频大地电磁测深法探测原理
可控源音频大地电磁（CSAMT）法是在音频大地电磁法（AMT）基础上发展起来的一种人工源频率测深方法，是针对天然电磁场信号弱的特点，采用可控制人工发射源方式，利用发射电偶极AB（一般1～3km）向地下发送不同频率的交变电流，形成交变电磁场，在距离场源足够远的地方通过测量相互垂直的电场信号Ex和磁场信号Hy，视电阻率公式如下：
二、可控源音频大地电磁测深法的优点
1、勘探深度范围大
根据不同地质目的及地电条件，CSAMT方法的勘探深度可以灵活控制：工作中依据当地电性特征设定测量频点的上下限并调整收发距离，一般可将勘探深度限定在0.03～2.5km范围内的某个区段。
2、分辨能力高
垂向分辨率（电性层或目标地质体厚度与埋深之比）可达10%；一般的人工场电法勘探方法的水平分辨率除受客观因素的制约外，还受到收发距及接收电偶极子大小的影响。为了增大勘探深度，不得不增加收发距，与此同时，水平分辨能力就降低了。而CSAMT法的水平分辨能力与收发距无关，粗略地说，约等于接收偶极子距离。
3、低阻敏感性
CSAMT法使用的是交变电磁场，它可以穿过高阻层，特别是高阻薄层。有些无法用直流电法探测到的高阻薄层下的地质体，用CSAMT法能得到较好的反映。
4、工作效率高
用一个发射偶极子供电，可以在它两侧的一个很大的扇形区域内进行测量，而且每一个测量点都是一个测深点。在交通不便的地区，可以根据实际地形，选择合适的地方布好供电偶极，在测量时，只需移动接收机，便可进行扫面性的测深工作。
三、可控源音频大地电磁测深法在内蒙古某铅锌矿中的应用
在开展可控源音频大地电磁测深工作之前，勘查区已经完成了1：1万的激电中梯扫面，并依据成果指导了部分钻探工作，也取得了很好的预期成果，但在见矿深度较深的地区，常规激电方法因为自身的局限性无法给予具有找矿意义的指示，给钻探工作带来很大的困难。所以，技术上急需利用一种有效的地球物理勘探方法来解决这一问题。工作区内主要的矿产的分布与构造、地层与侵入岩的内外接触带有密切关系，特别与断裂构造及其次级裂隙关系更加密切。可控源音频大地电磁测深法正是一种善于分辨断裂构造带、划分地层界线的地球物理勘探方法。
1、布置测线
本次工作各剖面的布置是经过研究已知成果资料的基础上布设的，各剖面的测点敷设全部采用RTK定位仪测量定点，使用上海华测公司生产的天骄X90RTK将已计算好的各测点坐标输入该仪器中，采用直接放样的方法，将各点放到实地，间隔40米，插红筷子，并且每隔200米进行定桩，标注点线号，其精度满足《物化探工程测量规范》要求。
2、野外探测与资料整理
野外探测主要采用AMTC磁探头、7个不极化电极、V8多功能电法工作站，设置7个通道对6个观测点进行测量，以此获得磁场值与电场值，进而转换成卡尼亚电阻率。经过近两个月的野外工作，完成剖面共26条，累计完成测点512个，检查点20个，剖面总长度19.44km。
在后期资料处理过程中，对各探测点的阻抗相位、视电阻率对其层厚度、层电阻率采用一维bostick层状模型与拟二维反演解释方法进行反演，能够有效地克服复杂地质环境所带来的影响。
3、资料分析与钻孔验证
通过对该矿区的L03线反演电阻率等值线断面图分析，电阻率值跨度较大，在测点148处，电阻率值出现异常，左右两侧的电阻率值有明显的梯度变化，从20Ω·m突变到200Ω·m，是典型的断层的电性特征表现，推测此处有断层存在，产状陡立，略向北东倾斜。在此点的内外接触带上是形成铅锌矿床非常有利的地段。依据此推断，布设了钻孔ZK06，在深度300米处，见到近2米厚的铅锌矿体，铅锌元素均达到了工业品位。L04线与L03线线距100米，L04线的电性特征情况与L03线基本相同，既在测点152处电阻率值出现异常显示，左右两侧的电阻率值有明显的梯度变化，也表现出断层的电性特征。根据L03线上的分析结果及钻孔ZK06的成果，在L04线上布设了钻孔W8ZK32500，也取得了预想的结果，在深度450米处见到了超过1米厚度的铅锌矿体，并且都达到了工业品位。由此可见，钻探结果和可控源音频大地电磁测探法异常推测结果相吻合。
四、结语
综上所述，将可控源音频大地电磁测探法应用在金属矿查找中，具有设备轻便、分辨率高、探测深度大、准确度高等众多优点。同样，因为可控源音频大地电磁测探法属于频率域卡尼亚电阻率测探法，在找矿的过程中，会有众多因素对岩矿间的电阻率产生影响，在实践应用的过程中，应该充分地考虑地质特征、矿床成因以及围岩电性等，以此提高探测的准确性与可靠性。
参考文献
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