可控源音频大地电磁测量在某覆盖区找矿工作中的运用

【摘 要】可控源音频大地磁法（CSAMT）是在大地电磁法（MT）和音频大地电磁法（AMT）的基础上发展起来的一种人工源频率域的电磁测深方法。这一电磁测探方法探测密度大、抗干扰能力强，现已经广泛应用在矿区勘探中，并取得良好的效果。本文通过CSAMT（可控源音频大地电磁测量）在某覆盖区找矿工作中的具体运用，包括试验方法、收发极距的确定、不同反演方法的选择、异常解释推断以及与其它物探方法的相互印证等。为在覆盖区运用该方法如何找矿进行了探索。

【关键词】可控源音频 实验 某覆盖区

勘查区大部分区域为第四系覆盖，仅在勘查区内北部沿冲沟采集了部分标本。

1 试验工作

开始测量之前，在383线（正南北向）已施工两个钻孔的部位开展了可控源试验工作。

试验剖面布置在383线P259点至P327点处，点距40m，共布置18个测点，剖面长680m。工作中分别按8km、12km、15.3km、19km进行不同收发距的试验，场源布置在测线正东方向。试验中，收发距8km、12km时，部分频点数据采集质量不佳，15.3km以上，采集数据质量较佳，之后进行了Bostick、Occam、快速松驰、非线性共轭梯度等不同方法的反演，根据反演结果与钻孔对照，收发距为15.3km、19km时，反演效果较好，尤以快速松驰反演方法与钻孔低阻矿化部位对应较好，且与2013年工作推测地质情况相吻合。

Bstick反演 Occam一维反演 快速松驰反演 非线性共轭梯度反演

图1 可控源试验不同方法反演结果图（收发距15.3km）

项目设计中，本年度物探测线沿2013年所布勘查线（333°方向）布置，即垂直磁异常梯度带布置。但在工作中沿12勘查线进行测量，场源布置在63°方向16km处，其它参数不作任何调整、数据采集质量较好的情况下，无论采用何种方法进行反演，反演断面上在中深部一旦遇到低阻体，向下不能有效收敛，均呈垂直向下的“挂面条”形态（如下图2）。之后结合区域遥感资料（下图3），认为可能是场源与测线之间或是场源A、B之间存在隐伏大断裂的影响。

物探剖面不能按原布设的勘查线布置，不得已仍以正南北布设。

图2 12勘查线可控源测量反演结果图（收发距16km）

图3 可控源场源布置示意图（底图为遥感影像图）

2 工作方法及采用设备

可控源测量布置在2013年1：5000（50*20）高精度磁法测线上，点线编号沿用2013年1：5000磁测编号（从101开始，采用奇数编号，即每20米编号加2）。

本次工作中，我们选取了代表性测线6条，分别为329线、337线、345线、361线、375线、383线，剖面长度以贯穿磁异常所推测岩体为原则进行布置，点距40m，每条线起始位置及长度不同。

供电、接收系统采用加拿大V8大功率CSAMT系统，测量采用标量旁测Ex/Hy装置。AB场源位于测线正东且平行于测线方向，供电极距AB为2km。收发距r（发射源到测线间的距离）为15.3～16.65km。

当天数据采集后，采用V8自带软件进行预处理。之后通过成都理工大学MTsoft2D Version2.3反演软件进行数据反演，再suffer、Mapgis进行成图。

3 资料的解释与推断

据磁异常结合电法工作推测，隐伏岩体呈椭圆状，长轴走向约63度，长约4.7km，最大宽2.1km，分布面积约7.8km2，属小岩体中较大的一类。

因有较强的磁异常，结合去年钻孔揭露结果，推测整个岩体为中性-超基性岩体。

图4 可控源329线反演电阻率真值断面图（等值线间距200Ω·m）

上为激电剖面视极化率、视电阻率曲线

由可控源反演断面图可看出，在推测岩体深部有一近水平相对低阻层分布。可控源反演的电阻率值横向上与激电剖面电阻率值有很好的对应性，垂向上与电阻率测井、激电测井电阻率值也有很好的对应性，且两者反演的低阻体的深度基本吻合。由此判断，2014年工作中可控源反演的方法基本得当，电阻率深度断面图反映的信息基本可靠，其反映的低阻体应该是客观存在的。

以329线低阻体表现最为明显，图4为329线可控源反演电阻率真值断面图，从图中可看出，推测岩体上部呈高阻，悬于深部低阻体之上，该低阻体在断面图中厚达200米以上，近水平分布，略向北倾，两侧翘起，呈明显的盆状。

2013年工作中认为岩体有中心分异现象，在其中部划分出了超基性岩相。目前推测，岩体以垂向分异为主，底部可能均为超基性岩。本次电法工作剖面推断的整个岩体边界与去年依据磁法推测的岩体边界基本吻合。推测岩体总体呈近东西向的椭圆形展布，长约4.7km，最宽约2.1km，分布面积约7.8km2，属小岩体中较大的一类。

与金川、黄山东、红旗岭1号、力马河等成矿岩体类似（中国铜镍硫化物矿床一般具有2-3个成岩成矿阶段，刘月星等），本勘查区岩体推测为二次或二次以上侵入的复式侵入岩体，岩浆深部就经历了分异，可能分两种情形：

一是深部分异不彻底，形成上部偏基性岩浆，下部偏超基性岩浆，之后上部偏基性岩浆沿构造上侵，形成现在整个岩体的形态，岩浆上侵就位后，分异不彻底的岩浆就地进一步发生分异，形成底部富含金属硫化物的超基性岩；第一次岩浆侵入就位后，由于后期构造运动，下部偏超基性的岩浆再一次上侵，形成岩体北半段的超基性岩体，本次侵入的岩浆也同样发生就地分异作用，自上而下形成含金属硫化物的辉石岩、辉橄岩。

二是深部分异较彻底，形成上部基性岩浆，下部超基性岩浆，上部基性岩浆上侵就位，下部超基性岩浆再一次沿尚未完全固结的前期岩浆底部接触带、构造等薄弱部位等再一次上侵，在前期岩体北半段、底部等就位形成超基性岩，并与前期岩体底部接触带形成混染带，致使与前期基性岩体底部没有明显的界线。在这之后可能还有侵入活动发生，钻孔岩心化探分析中，Fe、Ti、Ni、MgO具有韵律性变化特征，岩石粒度的变化可能就是多期次岩浆侵入活动所致。

从图3遥感图中可看出，本区导岩导矿构造应该为深大断裂次级断裂，这种次级断裂一般具有多期次活动的特点，从而导致成岩成矿的多次性，也进一步印证了上述分析的可能性。

岩体中断裂构造发育，去年依据磁法推测断裂与本次工作推测断裂位置、倾向完全一致，只是倾角有所不同。岩体中可能存在岩浆期后断裂。

可控源反演的低阻体西半段主要位于750米深至1100深之间，东半段主要位于950米至1250之间，与激电试验判断的金属硫化物富集部位较吻合，对岩体底界面的判断与视磁化强度反演的深度大致接近。判断整个岩体成矿最有利部位在750米深至1100米之间。

4 结语

（1）本次工作进行的可控源音频大地电磁测深，与以前进行的激电中梯剖面测量工作，其异常特征、反演结果吻合性较好，且与2013年磁法工作、钻探工作取得的成果有良好的对应性，说明本次工作质量可靠，推测结果可信。

（2）通过上述工作推断勘查区揭露出的隐伏岩体为二次或二次以上侵入形成的复式岩体。岩体平面呈近椭圆形，面积约7.8km2，垂向上呈岩盆状，底界面在1100米至1250米之间。

（3）岩体深部呈底阻高极化，中-中高磁化强度，可能为岩浆分异形成的辉橄岩相。岩体深部金属硫化物强烈发育，有利于形成铜镍硫化物矿床。

参考文献：

[1]甘肃核地质二一二大队.《甘肃省敦煌市火焰山南铜镍矿普查》.2014年工作总结及下一步工作建议.

[2]李文渊 等.金川超大型岩浆Cu-Ni-PGE 矿床深部及外围找矿.

[3]陈易玖 著.矿产物探方法技术及应用简介.

作者简介：孙立新，男，生于1967年1月，地质工程师。先后毕业于原核工业部天水学校、中国地质大学（北京）成人教育学院。从事地质工作20余年，就职于甘肃省核地质二一二大队，现仍在该大队从事野外地质找矿工作。