CSAMT方法在隱伏多金屬礦產勘查中的應用

■劉星

（廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800）

CSAMT方法在隱伏多金屬礦產勘查中的應用

■劉星

（廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800）

闡述了可控源音頻大地電磁測深法（CSAMT）的基本原理及方法技術，并通過實例介紹了該方法在廣西、海南等地尋找深部隱伏多金屬礦勘查的應用，通過資料處理和異常的推斷解釋，查明了工區成礦帶有利的空間分布特征，取得了良好的勘查效果，降低了探礦風險和成本，探礦效果顯著。

CSAMT隱伏多金屬礦產勘查

可控源音頻大地電磁法 （Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics，簡稱CSAMT法），是近十幾年來迅速發展起來的一種電磁法勘探新技術，它具有工作效率高，探測深度大，受地形影響相對較小，抗干擾性能力強等特點。在1～2 km深度范圍內，CSAMT法能發現所有的電阻率差異較大的高、低阻不均勻體，在金屬礦產、地熱、水文及環境等領域得到了廣泛應用。本文通過2個CSAMT實例，說明應用于尋找隱伏多金屬礦是有效的。

1　方法與原理

CSAMT方法屬頻率電磁測深范疇，其激勵場源可以人工控制；工作中通過調整二次場觀測頻率進而采集各觀測點不同頻率下不同方位的電、磁場振幅及相位數據，通過各種復雜的數據處理、反演手段，最終反映出地下電阻率三維分布特征，從而達到測深的目的。

2　應用實例

2.1廣西妙皇礦區CSAMT勘查

2.1.1使用儀器

本次使用儀器為加拿大PHOENIX公司生產的V8網絡化多功能電法儀，由主機、TXU30發射機、大功率發電機、GPS衛星接收機、AMTC-30探頭組成。

2.1.2測區地質及地球物理概況

礦區屬大瑤山西側銅鉛鋅多金屬成礦帶的中部，來賓凹陷褶皺東翼，為單斜構造，地層產狀平緩，斷層受構造影響局部變陡。地層主要為泥盆系下統那高嶺組、郁江組、上倫組、二塘組，巖性上部為碳酸鹽巖，下部為碎屑巖。

區內斷裂構造發育，以北西向斷裂為主，次為近南北向斷裂。F1斷裂在礦區北段為北西向，自那宜村往南發育為近南北向，控制北部花蓬銅鉛鋅銀礦體，地表有硅化碎裂，F2斷裂為北西向，控制南部那宜鉛鋅銀礦體，礦體為隱伏礦。礦床成因屬構造控礦的熱液充填交代型的礦床。礦區出露有灰巖、白云巖、炭質泥巖、頁巖、粉砂巖等。實測物性標本可知：灰巖、白云巖為高阻，低極化率，炭質泥巖為低阻，高極化率，頁巖為低阻，低極化率，粉砂巖為中阻，低極化率，銅礦化一般為中阻，中偏低極化率，鉛鋅礦體呈明顯的低阻和高極化率特征，電阻率一般為幾～n×10 Ω·m左右。

2.1.3成果解釋及驗證

測線垂直構造布設，方位90°，長1.18km，點距40m。發射電偶極源AB平行測線布設，AB=1.916km，選擇收發距R=10km；頻率范圍：1～9600Hz，頻點41個。

圖1是妙皇礦區L227線CSAMT地質成果剖面圖。由圖可見，卡尼亞視電阻率斷面上則反映3層特征，淺部低阻異常（標高200～0m），反映了第四系（含風化層、灰巖與炭質泥巖互層）；中部高阻（標高0～-800m），在5050號點標高-200m上出現柱狀低阻異常帶，推斷為斷層F2的反應，傾向南東，為深部找礦有利部位，鉆孔ZK22701驗證。在5600-5700號點間，標高-400m以下，在高阻異常中也存在一個明顯的低阻異常中心，推測為F3斷裂，異常與F2斷裂相似，設計施工鉆孔待驗證，可作為下一步找礦的重點。深部中阻（標高-800～-2000m）。在高阻異常與中阻異常的分界位置，結合區內地質特征，推測為測區北西向F1斷裂的位置，在-1000m深處見有異常，推測為F3與F1斷裂的交匯部位，是深部找礦有利部位。

從剖面圖來看，CSAMT異常基本反映了深部構造在剖面上的分布特征，解釋的斷裂構造與鉆探結果基本一致，結合地質分析可預測剖面上礦體的賦存位置，大致深度等。

2.2海南石碌鐵礦CSAMT勘查

2.2.1使用儀器

本次使用儀器為美國Zonge公司生產的大功率GDP-32Ⅱ多功能電法儀，主要由主機、GGT30發射機、XMT-32S同步機、ANT-6磁探頭等組成。

2.2.2成果解釋及驗證

測線垂直向斜軸部方向布設。方位NE30°，采用赤道偶極標量裝置，發射頻率：1～8192Hz；頻點按加密測量；發射電流：低頻段13～21A，中高頻段（＞1024Hz）＞5A；5765～8192Hz＞2.5A；供電偶極子AB：1000m～1500m；收發距R：5.5～9.5km；疊加次數：16～162384次；測點距：50m。

圖2是石碌鐵礦E11線CSAMT綜合剖面圖。由圖可見，推測異常長約1700m，寬約500m，走向北北西，西面寬大且開口指向北一鐵礦，東面收窄且封閉，表現高阻抗相位、低電阻特征，異常向下延伸超過1000m，推測為區內最主要成礦區域，是石碌復式向斜的中心部位。異常查證ZK1101見礦139m，ZK1202見礦97m，ZK1501見礦32m，ZK1901見礦64m，ZK2103見礦40m。根據鉆探資料及綜合剖面，ZK1101對應測線點號為4150號。

礦體對應位置見到了阻抗相位局部異常、電阻率低阻異常，且位于主向斜軸上（低阻異常呈凹陷狀），這些異常的集合在定性上解釋了礦體的存在。在定量上，阻抗相位局部異常中心頻率為256Hz，圍巖電阻率約800Ω？m（由ZK1101孔巖心電阻率測試），按勘探深度公式計算，異常中心深度約629.3m，與礦體中心埋深556m相比，顯得過深，這是由于礦體下部圍巖極破碎，電阻率很低的緣故，計算深度與實際深度擬合度90%。從勘查成果來看，CSAMT在石碌鐵礦勘查區阻抗相位的局部異常，電阻率的低阻異常是礦致異常最重要的標志，小向斜成小礦，主向斜成大礦體。

3　結語

上述實例說明CSAMT法在尋找隱伏多金屬礦產中可以取得較好的找礦效果，根據電阻率異常特征定位預測深部隱伏礦體是有效的，但CSAMT是一種頻率域卡尼亞電阻率測深法，是利用巖礦石間電阻率差異進行找礦，而影響電阻率的因素較多，因此，在利用可控源音頻大地電磁測深尋找深部隱伏礦體的異常解譯過程中，必須緊密結合地質資料，加強綜合研究，可以在深部找礦工作中定能起到更好的效果，減小深部鉆探驗證工作的投資風險。

P62［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-189-2