淺析CSAMT在金屬礦產勘探中的應用

張潤暉

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

CSAMT技術作為一種金屬礦產勘探中的常見方法，可以在金屬礦區對多種金屬礦進行勘查，根據金屬礦產所在地的實際情況，結合不同礦產的磁性差異，從而實現礦產資源的勘探目標，還可以結合不同電磁反應情況分析礦產形成原因、資源所在地結構的共通特征，輔助礦產資源勘探與開發。結合CSAMT在金屬礦產勘探中的實際應用情況來看，該項技術具有精度高、效率高、操作便捷等優勢，勘探效果十分顯著。

1 什么是CSAMT技術

CSAMT（音頻大地電磁法）是利用不同巖石的電導率差異觀測一次場電位和磁場強度變化的一項電磁勘探技術。在實際應用中，由于不同頻率的場在地層中傳播深度差異，所以頻率和反應深度之間會形成一個數字關系，由于不同電導率巖石在電流流過當中所生成的磁場、電位不同，所以根據最終所獲得的數據，即可得到巖層特性，分析金屬礦產種類與結構。

2 CSAMT在金屬礦產勘探中的應用

2.1 采集數據、生成模型

在CSAMT技術應用當中，需要先構建模型，將地面當作一個水平面，這是因為人為產生的電磁場是平行于地面的，這就要積極采用正交分解手段，將把電磁場所獲得的數據分為四個單位數據，即Ex、Hy、Hx、Ey。相互正交電場、磁場所獲得的數據不同，這些帶有差異性數據可以作為介質電阻率值。CSAMT之所以可以實現深度勘探，和電阻率、功率有著直接聯系，也就是電阻率增加、頻率降低，則勘探方向就越大、探測深度越高，從而獲得更多的數據信息。

通過公式推導出電阻率之后，需要進一步計算出相位值。采用分測線反向推演勘探地層的二維平面圖，再結合整個礦產工程的剖面圖。將這些圖紙進行橫向、縱向拼接，即可得到一幅礦產層下的3D圖形。

2.2 特殊情況處理

在CSAMT技術實際應用當中可能會產生一些異常狀況，所得到的數據也會產生一定偏差，受到各種因素影響，出現偏差問題必不可免，只要將偏差控制在指定范圍內都是允許的。造成勘探異常的因素是由于地層結構過于復雜，而工作人員在勘查中，只對幾個重要參數進行測量，但其他影響因素也會出現一定作用性，從而產生偏差問題。由于最終所提出的圖紙缺乏連續性，3D模型中一部分是憑借勘查人員工作經驗、專業知識所提出的數據，因此可能出現一些異常情況。在實際勘探中，部分異常情況往往會成為關鍵點，如采空區產生了充水情況，產生這一問題很有可能是因為注水電。由于地下巖層破碎，不同巖石之間會產生縫隙問題，地下水通過這些縫隙不斷的擠壓、流動，一旦遇到采空區，則會將流動的水聚集到一起，從而出現采空區充水問題。

如果是礦產檢測中出現了異常問題，則勘探人員需要縮小比例尺，將結構圖縮小，并標注出現異常情況的部位，并派專人到異常地點進行檢查，采用梯裝置覆蓋，建議在測量中采取單路供電形式，其他線路用戶接收信號。該方法可以在短時間內找出異常情況發生點，同時確定異常點周圍的情況，進而為后續決策提供數據信息。在實際測量當中，充分利用電偶極，根據不同位置所接受的電磁信號，繪制出地下層結構圖形，如采空區結構、深淺、大小等。

3 CSAMT技術在礦產勘探中的應用實例

本文以新疆哈密市南東122°方向116km處的一座銅鎳礦區工程為案例，礦區以及周邊礦產業發達，主要以銅鎳礦為主。礦區內部某山銅鎳礦經過多年開采，同時構建了與之配套的采礦加工廠。為了能夠探索礦區深度礦產資源，在2014年對銅鎳礦區東側P-44和P-52位置布設兩條CSAMT勘測剖面并在實際勘探當中也取得了不錯的成效。

3.1 P-44剖面

勘探線兩側巖體與周邊地層呈現出了“高阻-低重”的異常情況，同時中部位置的基性-超基性巖體呈現出“高低阻過渡-高重力”異常等情況。主構造界面從北翼接觸帶逐漸向東南148°位置延伸，傾斜角度為45°，整體結構形態為上部陡下部緩。剖面南側出現了高阻異常，阻力為300-1800Ω·m，剖面中部位置出現了低阻異常以及重磁異常。剖面南側出現了2000Ω·m的高阻，多為凝灰巖引發的結果。在勘探完畢之后布設了鉆孔，電阻率斷面圖鉆孔部位整體電阻呈現為上高下低的情況。采用了CSAMT二維反演技術，檢測出電阻率波動較大，細節部位顯示異常。目前已經掌握了礦體部位對應物探高重、高磁、高極化率、高低阻過渡位置，進而推導出主構造線位置、下盤存在著輝橄巖，而巖體上下盤部位中低阻區域成礦潛力非常大。

3.2 P-52剖面

P-52和P44整體趨勢一致，在CSAMT斷面圖當中，結構也與P-44類似。在剖面圖南部，電阻率為500Ω·m處產生了中阻異常情況，異常情況主要是花崗巖造成的結果，花崗巖上盤是低阻帶，由北部向南部傾斜。剖面圖底部存在著低阻帶異常，電阻率低于50Ω·m，主要是因為破碎含水層、含碳巖層造成的結果。在剖面中部偏北方向出現了高阻異常情況，電阻率為300m～1800Ω·m。對巖層進行初步鉆探驗證發現250-690m為閃輝長巖、710m～770m為角閃輝石巖，所獲得最終參數和CSAMT探測參數保持一致；而770m以下深度為單輝橄欖巖，電阻率在100～200Ω·m之間，基本與CSAMT探測結果吻合；840m～1180m深度存在著低阻、重磁的異常情況，推測是輝橄巖和蝕變輝長巖造成的結果。

4 結語

綜上所述，在金屬礦產勘探當中，采用CSAMT技術能夠有效獲取礦層深部的電性特征，從而有效的反映礦體產狀、深埋、走勢、范圍等，為后續開發工作提供了有力依據。如今CSAMT技術已經成為了金屬礦產勘探中的重要手段，但是CSAMT也會受到地電條件、電磁干擾、非平面波效應、靜態效應、陰影效應等影響，在實際應用中還存在著一定局限，因此需要正確的選擇勘探技術才可以更好的為地質找礦提供依據。