CSAMT法在池州市某鉛鋅銀多金屬礦勘探的可行性研究

方木清

（安徽省地質礦產勘查局324地質隊，安徽 池州 247000）

安徽省池州市某鉛鋅銀多金屬礦以往已進行過多次不同程度的地質、物化探工作，積累了一些資料，形成了一些認識和看法，但是對礦化規律、控制因素、深部地質信息還缺乏具體的基礎研究資料，找礦目標、找礦標志還處于探索性階段。為了進一步深化對已取得的地質、物化探資料的認識，了解深部隱伏巖體和礦（化）體的賦存狀況，總結成礦條件，大致查明礦化特征，為鉆探驗證提供依據，達到對本區鉛鋅銀多金屬礦做出初步評價，開展了可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)勘查工作，并對CSAMT的應用過程及效果進行研究，對其成果進行合理性評價[1]。即圍繞CSAMT在安徽省池州市某鉛鋅銀多金屬礦勘探的可行性開展研究，主要研究內容：了解深部地質情況及隱伏巖體埋藏部位、埋深，尋找有利成礦部位；對1000m以上地層進行初步電性（地質）分層等；選取有利成礦部位，布置深部鉆探進行查證，分析CSAMT在該區的應用效果，對該方法的可行性做出合理評價。

1 工區地質和地球物理特征

本區位于長江中下游鐵、銅、金硫成礦帶的貴池—銅陵成礦帶內。區域大地構造位置處于揚子陸塊北緣，屬揚子陸塊下揚子前陸帶與江南隆起帶之間的過渡區，查區位于江南過渡帶北側，跨江南前陸反向褶沖帶和江南過渡帶兩個三級構造單元，主要地質特征簡述如下。

勘查區出露地層為寒武系至志留系下統高家邊組及第四系。查區位于云山背斜內。斷裂構造以北東向為主，次為北北東向及北西向[2]。區內以北北東向斷裂最發育，其次為北北東向及北西向。與成礦關系較密切的巖體有大塘沖、大王廟、老虎尖、灰山、低嶺巖體，它們均巖枝（脈）或巖瘤狀產出。測區內主要是奧陶系灰巖、石英閃長巖，其電阻率值較高，呈高阻顯示，一般為n×102～n×103Ω·m。第四系覆蓋層較薄，視電阻率值較低，一般為n～n×10Ω·m。志留系頁巖的視電阻率值一般為n～n×102Ω·m，為低阻。各地層間電性均存在較大差異。通常，巖漿巖阻值顯高，沉積巖阻值顯低，而變質巖阻值則介于兩者之間，變化較大。當有一定規模的斷裂構造、侵入巖體和礦（化）體等存在時，地層電性還會出現顯著變化[3]。

2 CSAMT工作方法

可控源音頻大地電磁法（CSAMT）是一種人工源頻率域電磁測深方法，研究大地的電磁響應，探測地下電性分布及地質構造。由于它可以穿過高電阻薄層，有些無法用直流電法和地震法探測到的高電阻薄層下的地質體，用CSAMT法可得到好的效果。所觀測電磁場的頻率、場強和方向可由人工控制。目前國內利用CSAMT法，在尋找深部隱伏金屬礦，油氣構造勘查，推覆體或火山巖下找煤，地熱資源勘查和水文-工程地質勘查等方面，皆取得了良好的地質效果。

本次布置勘探剖面方位角為45°，測線的布置主要依據該區已有的地質、物化探、鉆探等資料以及CSAMT法對施工現場的要求進行的。剖面方向盡可能垂直地質構造線走向。可控源音頻大地電磁法(CSAMT)采用加拿大鳳凰公司最新研制的V8網絡化多功能電法系統，該系統硬、軟件在當今國際都是一流的，代表著現今業內最高水平。

CSAMT法在野外工作中，總是把觀測區域布置在一個梯形面積內，梯形上底為AB發射偶極所在的位置，下底為MN測量區域即勘探區域。為了保證人工源電磁場在平面波區電磁場不發生畸變，測點控制在梯形面積內。如圖1所示。

R為收發距，視供電電源功率不同，收發距可達幾至十幾公里，觀測頻率范圍0.125 Hz～9600Hz，可按勘探目標層深設置頻率組合，保證勘探深度和垂向分辨率。該方法探測深度適中，可達1km～3km。

圖1 電性源CSAMT法標量測量野外布置平面圖

鑒于本次物探的任務目的，設計場源接地偶極子長度AB≥1km；設計最大收發偏移距R≤10km，最小收發偏移距R≥6km。根據具體現場地理、交通和接地的條件在滿足收發距離（R）大于5倍勘探深度且接收信號可靠的條件下，通過試驗確定。本次工作頻率為1Hz～9600Hz，共56個頻點，頻點間隔均勻分布，高、中頻段適度加密，避開了50Hz及其倍頻頻點。為了盡可能地提高信噪比，壓制電磁干擾噪聲，實際工作中保證了中低頻率段供電電流≥10A。

3 CSAMT數據處理

CSAMT法室內數據處理使用V8系統專用處理軟件CSAMT-SW進行。數據處理主要以測線為單位。處理過程主要包括電極點位坐標偏差校正、曲線自動圓滑、跳點處理、兩端壞頻段截斷處理、壞測點曲線廢棄刪除或插值利用處理、近場校正或剔除近場頻段處理、靜態位移校正處理等。通過一系列精心處理后，得到了每條測線各參數斷面圖及其數據，為后期的地質解釋提供條件。當然，處理與解釋是相輔相成、反復交替的過程。反演處理遵循從已知到未知的原則，利用經近場校正或去近場頻段后的Bostick反演等方法進行。

4 CSAMT的實際應用及可行性研究

在資料處理解釋過程中，先對資料作定性分析，結合地質資料和不同地質體的電性特征，建立反演計算模型，最終確定電法地質綜合解釋剖面。可控源音頻大地電磁測深法（CSAMT）判斷斷裂構造存在的依據是在電阻率等值線斷面圖上等值線出現下凹彎曲、錯動及電阻率等值線梯級帶等。根據斷面上垂直和水平電性變化進行電性分層，結合鉆孔和已知地質資料再進行相關地質解釋進行地質分層、確定地層接觸帶位置以及巖體或礦（化）體空間賦存位置等。

4.1 線剖面電性異常特征及地質解釋

1線電阻率斷面圖清楚顯示，如圖2，整個剖面地表都為第四系覆蓋，結合地質剖面分析：0號至600號之間-1200米以上區域的高阻體，其電阻率值在6000Ω·m至50000Ω·m之間，且向大號陡傾，推測為下奧陶統侖山組白云質灰巖。600號-900號之間-1200m以上區域的中高阻體，其電阻率值在1000Ω·m至6000Ω·m之間，推測為下奧陶統紅花園組灰巖。900號-2100號之間-1200m以上區域的低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，推測為下志留統高家邊組頁巖。在600米、900米兩處電阻率等值線斷面圖上等值線出現下凹彎曲、錯動，推測為斷層，產狀較陡。

圖2 1線CSAMT綜合剖面圖

4.2 線剖面電性異常特征及地質解釋

圖3 2線CSAMT綜合剖面圖

2線剖面（圖3）電阻率變化較大，結合地質剖面分析，0號至1200號之間-1200m以上區域的低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，且向深部陡傾，推測為下志留統高家邊組頁巖。1200號至2500號之間-1200m以上區域為高阻體，其電阻率值在1000Ω·m至50000Ω·m之間，且向深部陡傾，推測系下奧陶統紅花園組灰巖所致。2500號至3800號之間-1200m以上區域為中低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，推測為下志留統高家邊組頁巖。

3800號至5600號之間-500m以上區域為中低阻體，其電阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之間，結合地質剖面分析，推測為下寒武統黃柏嶺頁巖。3800號至5600號之間-500m以下區域為高阻體，其電阻率值在1000Ω·m至50000Ω·m之間，結合地質剖面分析，推測為下花崗巖巖體。在2500m、3800m兩處電阻率等值線斷面圖上等值線出現下凹彎曲、錯動，推測為斷層。

5 結論

（1）在定性、定量分析的基礎上，對沿剖面方向地表下深度1200m以內的巖性進行了初步分層解釋，并對各地層的空間展布情況進行了初步劃分。

（2）該區電性整體較復雜，-1200m高程以上地層較復雜，高低阻穿插現象普遍。高阻層(電阻率值≥1000Ω·m)主要對應灰質白云巖、灰巖及巖體等地層。中低阻層，ρ值在100Ω·m～1000Ω·m間，對應頁巖及構造破碎帶等地層。

（3）對于深部構造控制的地下隱伏礦體，CSAMT的探測能力明顯優于常規的直流電法，通過后期鉆孔驗證，說明了之前對CSAMT的反演電阻率斷面圖的綜合地質解譯準確合理，證明了CSAMT在復雜地質條件下的深部勘探工作是切實可行的，可以知道該區深部的找礦勘探工作。