CSAMT法在深部找矿中的应用
时间：2021-01-25 16:05:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：近年来，CSAMT电法在矿勘查深部找矿中日益得到应用，CASAMT优点突出，增强了抗干扰能力，并减少地形的影响，提高了工作效率。本文结合实例，就CSAMT法在深部找矿中的应用进行了探讨。
关键词：CSAMT；找矿；应用
中图分类号TD8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）51-0121-02
可控源音频大地电磁测深法（CSAMT法）在探测地下深处的隐伏矿体位置、矿体埋藏深度、起伏形态方面，显示出了其独特的优越性。通过在内蒙古、辽宁等地有色金属矿勘查中深部找矿的应用，表明该方法降低了探矿风险和成本，探矿效果显著。
1 可控源音频大地电磁测深法原理
CSAMT可以理解成为一种频率域人工源电磁测深法，它的优点主要表现在：克服了大地电磁测深（MT）因场源信号随机而且微弱，是一种很有效的研究手段。AB供电偶极子装置是CSAMT法采用的主要装置。在AB-MN赤道装置中，接收点在场源中垂线的夹角小于30°的扇形区域内进行测量。见图1中的图表。
图1 CSAMT法布线平面示意图
利用人工场源激发地下岩石，在电流流过的时候产生的电势差，再通过接收装置接收不同供电频率形成的一次场电位。由于不同电导率的岩石在电流流过时所产生的电位和磁场差是不同的，而且不同频率的人工场源在地层中的传播深度也不同，所以测试出来的矿体深度也就与频率构成一个数学关系。CSAMT方法就是利用不同岩石的电导率差异性，通过相应接收装置来观测一次场电位和磁场强度变化的一种电磁勘探方法。
CSAMT采用的探测技术为可控人工场源。两个发射电磁场的电源装置的距离为1km~2km，测量装置测量的是由电源传送到地下的电磁场随着矿层的分布区域和深度的不同而产生的电势差。在离场源5km~10km开外的情况下，场源可以近似的可以理解成一个平面波。测试过程就是在这种情况下进行的。由于这种方法的探测深度较大（通常可达2km），并且兼顾了矿层的横行和纵向双重测试，具有空间立体的效果。因此这种方法具有诸多优点：第一：它使用的是可控的人工场源，测量之参数卡尼亚电阻率，即电场与磁场之比。因此使用这种方法可以增强抗干扰能力，减少了地形对测试准确度的影响；第二，使用这种方法可以极大的提高工作效率。利用可控人工电磁场可以只需要改变频率而不是通过手工的方式改变几何尺寸进行不同深度条件下的电测深；第三，探测的深度适应范围大，一般情况下，当探测深度为1km~2km之间都可以进行测量；第四，使用这种探测技术，地壳中如果出现断层，可以十分准确的探测出来，所以这项技术的横向分辨率高；第五，使用这项技术可以穿透地壳中的高阻层。与MT和AMT法相同，CSAMT法也同样的受静态效应和近场效应的影响。可以通过多种静态校正方法来消除“静态效应”的影响。CSAMT法的出现展示了较好的应用前景。作为普通电阻率法和激发极化法的补充，CSAMT法可以解决深层的地质勘测中出现勘测难的问题，比如在寻找隐伏金属矿、油气构造勘查、推覆体或火山岩下找煤、地热勘查和水文工程地质勘查等方面，取得了较好的地质勘查效果。
2 实际应用
美国Zonge公司生产的大功率GDP-32Ⅱ多功能电法仪给有色金属的探测带来了很大的方面，在实际生产也有广泛的应用，从以下几个方面来进行论述。
2.1 CSAMT勘查内蒙古甲乌拉矿区
内蒙古甲乌拉矿区于阿敦楚鲁隆起、“火山机构”与次火山斑岩侵入体的活动中心。北东向构造是构造线的主要方式，两断裂带控制的长受制于北西向木哈尔断裂带和甲乌拉—查干布拉根北西向断裂带，它的长度只能在15m~20km，宽度在6km以内。该矿区的主岩性为砂岩、安山岩、次火山系列斑岩等等，而岩浆活动主要为海西晚期花岗岩侵入和燕山晚期岩浆侵入活动。
2.2 CSAMT勘查朝阳某钼铜矿
在山阴山东西向构造带与大兴安岭新华夏隆起带的交接部位工区，震旦系雾迷山组中深海相碳酸是岩它的主要构成。震旦系雾迷山组中深海相碳酸的主要构成是：白云岩以及石条白云岩。主要性质表现为产状稳定，倾向南西以及层理发育。
区内白云岩电阻率为2.5×100 000Ω·M，铜钼矿体电阻率150Ω·M，闪长岩电阻率为1.5Ω·M~2.5×103Ω·M。由此可见，这个区内较常见的几种岩矿石的电阻率差异明显，这个前提给勘测提供了较好的测试前提。测量区域位于原国有钼铜矿的北部，距离矿山2km，这个地方是地质人员圈定的有利成矿部位。为了探寻深部成矿性，本次测量投入使用了CSAMT测量方法。从CSAMT反馈的电阻率拟断面图再结合测区地质资料，可以推断出地下地层及矿源的构造展布情况。在通过测区的实际情况和资料记载可以进一步的推断出上部高阻层为雾迷山组白云岩层；深部1 000Ω·M以上的中阻层为闪长岩体的反映；中部近百米水平产状的低阻带为矿（化）体的反映。通过图像可以看出来，这次测试的低阻带位置正处于火山岩与沉积碳酸岩的交接部位,根据经验推断这是成矿的有利部位，具备有利的成矿条件。布设124孔进行验证，设计孔深700m。
验证结果：自井深450m至终孔606m，共见工业钼矿体8层，累计厚度15m，还见两层不够工业品位的铜矿化体，在480m和550m处，还分别见两层厚度小于两米的磁铁矿层。虽然它没有达到预计的钻探深度，还是说明低阻的准确性。由此可见CSAMT的使用在金属矿的勘查中是十分有效的。
2.3 CSAMT勘查湖北省阳新县鸡笼山铜（金）矿
我国当前金属资源的勘查面临严峻的形势，其基本状况是找矿的主体已进人隐伏矿阶段，而现有的常规找矿方法和能力不能满足找矿的需要，出现了投资效果日益下降的局面。
鸡笼山17号线卡尼亚视电阻率剖面图
鸡笼山21号线卡尼亚视电阻率剖面图
图2
主要查找区域内接触带南缘及岩颈部位成矿有利地段，完成工作量测深点403个，测深剖面10条，剖面总长9.6km，点距25m。该区域所布两个钻孔分别在-285m、-370m处已见矿，准确的验证推断的正确性，得出在该区找矿使用CSAMT方法效果非常显着。如图2的图形所示。
2.4 CSAMT勘查红透山矿区小西堡区
辽宁的红透山铜矿继东部找矿ZK56-3孔于1150m深部见到隐伏盲矿体后，距该孔北部80m处，正在施工的ZK56-2孔于地表以下1 220m处，近期又见到块状硫化物型铜锌矿体。据了解，由中国有色集团红透山矿业公司和辽宁有色地勘局地勘总院承担的红透山矿山接替资源勘查，从太古时代的古火山三次喷发—沉积旋回的方式成矿、三次质变形变改造的“红透山式”块状矿床的成矿原理入手，不断的总结“红透山式”铜锌矿床的成矿规律矿体的特点。这些宝贵的规律总结为红透山铜锌矿外的围探测成功提供了有效的技术指导。
红透山地区岩石地质构造非常复杂，它是由多旋回型的火山喷发出来的火山沉积型的岩体组合。红透山式的铜锌矿床受花岗—绿岩带的构造和岩层，矿床存在于薄层互层带地层中。古火山机构、地层和褶皱系是控制矿层的主要因素。矿床的形成因素是火山喷气，矿床的成矿原因是因为矿液流在海底，与海水中的岩石界面相接触，通过演变形成了海底岩石上沉积的块状层控矿床。
最终勘测结果为：2006年施工的Zk56-1孔，由于钻孔未能按预期方向漂浮，因此出现了CSAMT的勘测异常。2007年施工的Zk56-3孔，通过CSAMT勘查技术显示出1 135m~1 165m处见到了30m厚的块状工业铜矿体。此结果与CSAMT推断结果完全相同，这个测试充分的证明了CSAMT的可靠性。
3 结论
可以得出CSAMT有很多优点，增强了抗干扰能力，并减少地形的影响，提高了工作效率，探测深度适用范围大，横向分辨率高，可以灵敏地发现断层。高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻层。
参考文献
[1]何明峰.CSAMT法在深埋长大隧道勘察中的应用与研究[D].西南交通大学，2010(10).
[2]张志厚.CSAMT数据处理反演解释系统的实现[D].吉林大学，2007.
[3]李金都，王学潮.南水北调西线工程区活动断层CSAMT技术探测研究[J].岩石力学与程学报，2004(17).
