控源音頻大地電磁法(CSAMT)在菱鐵礦產勘查中的應用

■張強　熊渝興

（重慶華地工程勘察設計院　重慶　400000）

控源音頻大地電磁法(CSAMT)在菱鐵礦產勘查中的應用

■張強熊渝興

（重慶華地工程勘察設計院重慶400000）

CSAMT法是利用接地水平電偶源為信號源的一種頻率域電磁測深法，不同的巖石，一般具有不同的電阻率值，從而判定礦體賦存區。

CSAMT法電法賦存

1　CSAMT法的特點

CSAMT法是利用接地水平電偶源為信號源的一種頻率域電磁測深法，采用了大功率的人工場源，具有信號穩定、信噪比高、穿透能力強、探測深度大、對地層橫向和縱向變化均反映較好等特點。

2　探測區域地質特征及CSAMT法的原理

不同的巖石，一般具有不同的電阻率值，同一巖石的電阻率值也受很多因素的影響。

結合周圍區域往年年抗旱找水測深曲線：第四系測區，粘土為主，視電阻率小于200Ω.m，與下組灰巖電阻率相比呈現相對低阻。奧灰系奧陶系閣莊組、五陽山組、土峪組、東黃山組灰巖巖溶發育相對較弱，視電阻率位于300ˉ1000Ω.m;奧陶系馬家溝組北庵莊組，一般視電阻率為1000ˉ1200Ω.m;巖溶發育時，視電阻率小于500Ω.m;三山組灰巖巖溶發育相對較弱，視電阻率位于1200ˉ 1500Ω.m;寒武系灰巖，視電阻率最高，大于1500Ω.m。

菱鐵礦礦體主要賦存于寒武系的風山階組灰巖和中奧陶統三山子組灰巖之間，視電阻率等值線梯度較激烈。

正常情況下，完整水平地層橫向上電阻率差異較小，等值線呈現層狀連續分布特征;但當地層斷裂、錯動，橫向上地層電阻率常出現等值線梯度變化較大，呈現階梯分布特征且視電阻率呈現相對低阻。

通過探測地下巖層的電阻率以及視電阻率等值線梯度變化，可以判定巖層的起伏形態以及菱鐵礦賦存位置。

3　工作實例

（1）CSAMT法L2線視電阻率斷面圖解釋。CSAMT法L2線視電阻率斷面，該剖面長度為4000m，方位為74o，在樁號穿過已知鐵礦北部，靠近已知鉆孔。

結合已知鉆孔分析：第四系的粘土視電阻率呈現相對低阻;隨著深度的增加，奧灰系閣莊組灰巖、五陽山組灰巖、七峪組灰巖，視電阻率也慢慢增大;而在北庵莊組灰巖巖溶相對發育，視電阻率呈現相對低阻;在深部，為奧灰三山子組灰巖與寒武系，視電阻率呈現相對高阻，縱向上視電阻率總體呈現低ˉ中ˉ低ˉ高的電性特征。

根據收集的地質資料，樁號2450m、樁號2800m、樁號3350m分別為淄河斷裂中F11、F10、F9斷層。對應樁號在2450ˉ2500m、2800ˉ2900m以及樁號3450ˉ3750m，視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現相對低阻電性反映。在該區，斷層位置，視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現相對低阻。

另在樁號350ˉ600m、750ˉ1000m視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現相對低阻電性反映，推斷該兩位置為斷層的電性反映。

該線樁號2900ˉ4000m為店子鐵礦北部已知的賦存菱鐵礦區，菱鐵礦賦存于奧灰系三山子組與寒武系接觸帶中，厚度一般在20ˉ50m左右。從視電阻率斷面圖中，該位置視電阻率等值線梯度變化較為劇烈。分析：奧灰系三山子組與寒武系的視電阻率等值線梯度變化較大為菱鐵礦賦存。

結合菱鐵礦賦存位置及視電阻率變化特征，在該線樁號0ˉ 200m，符合該規律，推斷該位置礦化較強，標高位于-600ˉ-550m，厚度20左右。

（2）CSAMT法L1線視電阻率斷面圖解釋。CSAMT法L1線視電阻率斷面圖剖面長度為3000m，方位650，視電阻率在縱向、橫向上變化特征明顯，較好的反映了地層的電性特征。

縱向分析：L1線視電阻率總體呈現低ˉ中ˉ低ˉ高的電性特征，較好的反應了地層的傾向和電性特征。根據視電阻率斷面圖，結合已知地質資料進行分析可以得出：在標高100m以淺，視電阻率值呈現高低不均，為地表巖性不均的電性反映;在標高-300m以淺，視電阻率在300ˉ800Ω.m，推斷為奧灰閣莊組、五陽山組、七峪組灰巖的電性反映;標高-300～0m，視電阻率出現多個低阻閉合圈為主，推斷為奧灰系北庵莊組灰巖，該組灰巖巖溶相對發育;在標高-300ˉ-500m，視電阻率在1200ˉ1800Ω.m，推斷為奧灰系與寒武系地層的電性反映;標高-500m以深，視電阻率值相對高阻，為寒武系灰巖的電性反映。

橫向上分析：在樁號800ˉ1000m、1200ˉ1400m以及樁號2000m，視電阻率等值線梯度變化較大且視電阻率呈現相對低阻電性反映，推斷該三處為斷層的電性反映;結合地質資料，其中在樁號800ˉ1000m的斷層為廟子斷裂，該斷層傾角為800左右，下盤為小號方向，落差為70ˉ120m左右;在樁號1200ˉ1400m的斷層，傾角在75ˉ800，下盤為小號方向，落差為20ˉ40m左右;在樁號2000m為F6斷層，近直立斷層，下盤為大號方向。

依據菱鐵礦賦存位置及視電阻率變化特征，在三山子組與寒武系灰巖，視電阻率變化梯度變化較小，推斷該線無明顯礦化較強區域。

4　結論

實踐證明，利用CSAMT法勘測菱鐵礦區是行之有效的，物探方法選用合理、技術裝備先進、施工方法和技術措施得當，取得了可靠的第一手資料，并且結合現有地質資料，使得解譯成果符合地質規律和有利于資料解釋。此方法在菱鐵礦探礦方面發揮了重要作用，具有廣泛的應用前景。

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X752[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-173-1