可控源音頻大地電磁測量在某覆蓋區找礦工作中的運用

【摘 要】可控源音頻大地磁法（CSAMT）是在大地電磁法（MT）和音頻大地電磁法（AMT）的基礎上發展起來的一種人工源頻率域的電磁測深方法。這一電磁測探方法探測密度大、抗干擾能力強，現已經廣泛應用在礦區勘探中，并取得良好的效果。本文通過CSAMT（可控源音頻大地電磁測量）在某覆蓋區找礦工作中的具體運用，包括試驗方法、收發極距的確定、不同反演方法的選擇、異常解釋推斷以及與其它物探方法的相互印證等。為在覆蓋區運用該方法如何找礦進行了探索。

【關鍵詞】可控源音頻 實驗 某覆蓋區

勘查區大部分區域為第四系覆蓋，僅在勘查區內北部沿沖溝采集了部分標本。

1 試驗工作

開始測量之前，在383線（正南北向）已施工兩個鉆孔的部位開展了可控源試驗工作。

試驗剖面布置在383線P259點至P327點處，點距40m，共布置18個測點，剖面長680m。工作中分別按8km、12km、15.3km、19km進行不同收發距的試驗，場源布置在測線正東方向。試驗中，收發距8km、12km時，部分頻點數據采集質量不佳，15.3km以上，采集數據質量較佳，之后進行了Bostick、Occam、快速松馳、非線性共軛梯度等不同方法的反演，根據反演結果與鉆孔對照，收發距為15.3km、19km時，反演效果較好，尤以快速松馳反演方法與鉆孔低阻礦化部位對應較好，且與2013年工作推測地質情況相吻合。

Bstick反演 Occam一維反演 快速松馳反演 非線性共軛梯度反演

圖1 可控源試驗不同方法反演結果圖（收發距15.3km）

項目設計中，本年度物探測線沿2013年所布勘查線（333°方向）布置，即垂直磁異常梯度帶布置。但在工作中沿12勘查線進行測量，場源布置在63°方向16km處，其它參數不作任何調整、數據采集質量較好的情況下，無論采用何種方法進行反演，反演斷面上在中深部一旦遇到低阻體，向下不能有效收斂，均呈垂直向下的“掛面條”形態（如下圖2）。之后結合區域遙感資料（下圖3），認為可能是場源與測線之間或是場源A、B之間存在隱伏大斷裂的影響。

物探剖面不能按原布設的勘查線布置，不得已仍以正南北布設。

圖2 12勘查線可控源測量反演結果圖（收發距16km）

圖3 可控源場源布置示意圖（底圖為遙感影像圖）

2 工作方法及采用設備

可控源測量布置在2013年1：5000（50*20）高精度磁法測線上，點線編號沿用2013年1：5000磁測編號（從101開始，采用奇數編號，即每20米編號加2）。

本次工作中，我們選取了代表性測線6條，分別為329線、337線、345線、361線、375線、383線，剖面長度以貫穿磁異常所推測巖體為原則進行布置，點距40m，每條線起始位置及長度不同。

供電、接收系統采用加拿大V8大功率CSAMT系統，測量采用標量旁測Ex/Hy裝置。AB場源位于測線正東且平行于測線方向，供電極距AB為2km。收發距r（發射源到測線間的距離）為15.3～16.65km。

當天數據采集后，采用V8自帶軟件進行預處理。之后通過成都理工大學MTsoft2D Version2.3反演軟件進行數據反演，再suffer、Mapgis進行成圖。

3 資料的解釋與推斷

據磁異常結合電法工作推測，隱伏巖體呈橢圓狀，長軸走向約63度，長約4.7km，最大寬2.1km，分布面積約7.8km2，屬小巖體中較大的一類。

因有較強的磁異常，結合去年鉆孔揭露結果，推測整個巖體為中性-超基性巖體。

圖4 可控源329線反演電阻率真值斷面圖（等值線間距200Ω·m）

上為激電剖面視極化率、視電阻率曲線

由可控源反演斷面圖可看出，在推測巖體深部有一近水平相對低阻層分布。可控源反演的電阻率值橫向上與激電剖面電阻率值有很好的對應性，垂向上與電阻率測井、激電測井電阻率值也有很好的對應性，且兩者反演的低阻體的深度基本吻合。由此判斷，2014年工作中可控源反演的方法基本得當，電阻率深度斷面圖反映的信息基本可靠，其反映的低阻體應該是客觀存在的。

以329線低阻體表現最為明顯，圖4為329線可控源反演電阻率真值斷面圖，從圖中可看出，推測巖體上部呈高阻，懸于深部低阻體之上，該低阻體在斷面圖中厚達200米以上，近水平分布，略向北傾，兩側翹起，呈明顯的盆狀。

2013年工作中認為巖體有中心分異現象，在其中部劃分出了超基性巖相。目前推測，巖體以垂向分異為主，底部可能均為超基性巖。本次電法工作剖面推斷的整個巖體邊界與去年依據磁法推測的巖體邊界基本吻合。推測巖體總體呈近東西向的橢圓形展布，長約4.7km，最寬約2.1km，分布面積約7.8km2，屬小巖體中較大的一類。

與金川、黃山東、紅旗嶺1號、力馬河等成礦巖體類似（中國銅鎳硫化物礦床一般具有2-3個成巖成礦階段，劉月星等），本勘查區巖體推測為二次或二次以上侵入的復式侵入巖體，巖漿深部就經歷了分異，可能分兩種情形：

一是深部分異不徹底，形成上部偏基性巖漿，下部偏超基性巖漿，之后上部偏基性巖漿沿構造上侵，形成現在整個巖體的形態，巖漿上侵就位后，分異不徹底的巖漿就地進一步發生分異，形成底部富含金屬硫化物的超基性巖；第一次巖漿侵入就位后，由于后期構造運動，下部偏超基性的巖漿再一次上侵，形成巖體北半段的超基性巖體，本次侵入的巖漿也同樣發生就地分異作用，自上而下形成含金屬硫化物的輝石巖、輝橄巖。

二是深部分異較徹底，形成上部基性巖漿，下部超基性巖漿，上部基性巖漿上侵就位，下部超基性巖漿再一次沿尚未完全固結的前期巖漿底部接觸帶、構造等薄弱部位等再一次上侵，在前期巖體北半段、底部等就位形成超基性巖，并與前期巖體底部接觸帶形成混染帶，致使與前期基性巖體底部沒有明顯的界線。在這之后可能還有侵入活動發生，鉆孔巖心化探分析中，Fe、Ti、Ni、MgO具有韻律性變化特征，巖石粒度的變化可能就是多期次巖漿侵入活動所致。

從圖3遙感圖中可看出，本區導巖導礦構造應該為深大斷裂次級斷裂，這種次級斷裂一般具有多期次活動的特點，從而導致成巖成礦的多次性，也進一步印證了上述分析的可能性。

巖體中斷裂構造發育，去年依據磁法推測斷裂與本次工作推測斷裂位置、傾向完全一致，只是傾角有所不同。巖體中可能存在巖漿期后斷裂。

可控源反演的低阻體西半段主要位于750米深至1100深之間，東半段主要位于950米至1250之間，與激電試驗判斷的金屬硫化物富集部位較吻合，對巖體底界面的判斷與視磁化強度反演的深度大致接近。判斷整個巖體成礦最有利部位在750米深至1100米之間。

4 結語

（1）本次工作進行的可控源音頻大地電磁測深，與以前進行的激電中梯剖面測量工作，其異常特征、反演結果吻合性較好，且與2013年磁法工作、鉆探工作取得的成果有良好的對應性，說明本次工作質量可靠，推測結果可信。

（2）通過上述工作推斷勘查區揭露出的隱伏巖體為二次或二次以上侵入形成的復式巖體。巖體平面呈近橢圓形，面積約7.8km2，垂向上呈巖盆狀，底界面在1100米至1250米之間。

（3）巖體深部呈底阻高極化，中-中高磁化強度，可能為巖漿分異形成的輝橄巖相。巖體深部金屬硫化物強烈發育，有利于形成銅鎳硫化物礦床。

參考文獻：

[1]甘肅核地質二一二大隊.《甘肅省敦煌市火焰山南銅鎳礦普查》.2014年工作總結及下一步工作建議.

[2]李文淵 等.金川超大型巖漿Cu-Ni-PGE 礦床深部及外圍找礦.

[3]陳易玖 著.礦產物探方法技術及應用簡介.

作者簡介：孫立新，男，生于1967年1月，地質工程師。先后畢業于原核工業部天水學校、中國地質大學（北京）成人教育學院。從事地質工作20余年，就職于甘肅省核地質二一二大隊，現仍在該大隊從事野外地質找礦工作。