CSAMT法在深部找矿中的应用
2016-01-25胡雪玲孟江周卫东严珊珊
胡雪玲,孟江,周卫东,严珊珊
(1.河南省航空物探遥感中心,郑州 450053;2. 河南省地矿局第二地质环境调查院,郑州 450053)
CSAMT法在深部找矿中的应用
胡雪玲1,孟江2,周卫东1,严珊珊2
(1.河南省航空物探遥感中心,郑州450053;2. 河南省地矿局第二地质环境调查院,郑州450053)
摘要::CSAMT(可控源音频大地电磁测深)法以其探测深度大、分辨能力强等特点广泛应用于金属矿产勘查,并取得常规电法所无法比拟的勘查效果,可圈定出矿体的空间赋存位置、规模大小。在商丘东芒山一带深部磁铁矿勘查工作,CSAMT法取得了良好的应用效果。作者通过对该矿区数据资料的处理和异常分析,推断出矿体深部富集区的位置、埋深和范围;并通过钻孔验证,体现了CSAMT法在攻深找盲中的应用有效性。
关键词:CSAMT;深部找矿;物探;应用
中图分类号:P631.32
文献标识码:A
文章编号:1009-282X(2015)06-0021-03
收稿日期:2015-07-06
作者简介:胡雪玲(1963-),女,2013年毕业于中国地质大学,工程师,现主要从事金属矿地质勘探研究工作,Tel:13592631427,E-mail: 2818403913@qq.com。
Abstract:Because of the deeper probing capacity and higher resolution ratio, CSAMT (controlled source audio frequency magneto telluric sounding) method is widely used in mineral exploration with better prospecting effect than made by conventional method, can delineate the ore location and size. The CSAMT method obtains a good application effect in the deep magnetite exploration at East Mang hill of Shangqiu. Through the processing and analysis of abnormal data of the mining area, the authors concluded the location, depth and scope of deep deposit concentration area which were verified by drilling.
测区位于河南省商丘东芒山一带,分布有韩道口——芒山重力高,该重力高推测应是太古界太华群含铁变质岩系引起,重力异常与磁异常基本呈对应关系,推测是由同一地质体引起,说明本区太古界变质岩分布较浅,形成了较高的重磁异常值。上述异常特征为本次找沉积变质型磁铁矿奠定了基础。
1地质条件
1.1 地层
矿区大面积出露的地层有古生界泥盆系下统敖包亭浑迪组(D1ob),余者为分布于洼地的第四系湖积及风成砂土(Q4)。
1.2 构造
在矿区中部仅见有一走向北西的平推断层,断距为120m。
1.3 岩浆岩
矿区主要出露华力西期侵入的基性-超基性岩、白云母花岗岩、安山玢岩,呈岩株产出。另见石英斑岩、石英脉等岩脉。矿区构造不发育。含矿母岩为华力西期基性-超基性岩体,呈带状沿哈拉图庙背斜北翼裂隙侵入泥盆系下统敖包亭浑迪组的下部地层中。岩体的展布方向与地层基本一致。
2地球物理特征
通过对矿区岩(矿)石标本的电物性测定,基本上反映了测区岩(矿)石的电物性特征(表1)。
表1 矿区岩(矿)石标本电性参数统计表
测区岩石视极化率背景值为0%~2.72%,平均值为1.2%;其视电阻率背景值为在10~10000Ω·m,平均值为3000Ω·m。磁铁矿视极化率为10%~50%,平均值为28%;其电阻率为在120~190Ω·m,平均值为150Ω·m。由上述矿石类型及矿物成分分析,深部磁铁矿产生较强的低阻异常。由此可见, 深部磁铁矿石与矿区其他岩石相比具有“低阻高极化特征”,这就为利用CSAMT法深部找矿提供了物性前提。
3工作布置
测区设计CSAMT测线8条,总长约48.4km,共设计物理点950个,点距50m。供电极距2km,收发距8km。测量采用多道排列方式,每个排列为6个电道(Ex),一个磁道(Hy);频率范围从1~7680Hz。同时也设计了大比例尺的高精度磁法与重力测量工作。
4资料处理与成果解释
4.1 资料处理
(1)曲线圆滑:对测点中偏离大、明显畸变的数据进行平滑,主要采用多点圆滑滤波处理。
(2)近场校正:进行了近场影响分析,对有近场附加效应的曲线进行了近场校正。
(3)静态位移校正:在CSAMT勘探中,地下表层不均匀体表面积累电荷能使电场数据上下位移,因而视电阻率曲线也沿纵轴发生上下位移,这种现象称为静态位移。本区地形较平坦,地形影响较小,不考虑地形引起的静态位移。静态位移的判断方法,我们是观测整条剖面上各测点卡尼亚电阻率-频率测深曲线的高频端曲线,结合野外地层出露来判断是否要进行静态位移较正。
(4)本次CSAMT数据处理采用的是成都理工大学编写的与V8多功能电法仪相配套的MTSoft2D软件包,进行一维模型的建立和二维模型反演。
(5)结合地质资料对二维反演结果进行了解释推断。
4.2 异常分析
图1综合图显示,由磁法剖面定量正演计算拟合图可以看出:南端磁性体浅部500m左右存在有较小的辉长岩磁性体,引起局部高异常。剖面磁性体埋藏较深约1300~2200m。
图1 9线物探综合推断解释剖面图
重力剖面位于北西-南东大型断裂带北侧隆起地层, 左侧第一个重力高由辉长岩体引起,其余重力异常高低由基岩面起伏和太古界地层变质岩系引起。
CSAMT二维反演视电阻率断面,新生界覆盖厚度较薄,从南往北逐渐变厚,基本在200m左右。中生界、古生界地层沉积稳定,测线范围内未见明显断裂构造反映。太古界地层埋深变化较大,具体表现为桩号0~1500(南部)埋深较浅,700m左右;桩号1501~4300(中部)起伏较大,埋深在1200~1300m;桩号4301~6300(北部)偏深,埋深在1500m左右。
4.3 推断解释
综合图显示,根据重力密度层和可控源电性层推测新生界覆盖层约厚180m,为黏土、泥岩与砂岩互层;古生界厚度约为600m,为泥岩夹砂岩、灰岩、白云质灰岩;太古界南部较深约在800m,北部最浅的约600m,为含磁铁矿层条带状榴闪二辉斜长片麻岩、榴黑角闪斜长片麻岩、榴辉角闪斜长片麻岩。
依据重力高、磁异常高和低阻的反映,可以在成矿有利位置9线桩号3200m处布置一钻孔ZK201-1进行验证。推测磁性体埋深约在1500m,所以设计孔深为1700m穿过磁性体下部。
4.4 钻孔验证
对9线桩号3200m处布置一钻孔ZK201-1进行验证。从钻探测井得知1400m左右见总厚19m(10多层)磁铁矿,磁铁含量15%~25%。其他低阻异常有待进一步验证。
图2 9线验证钻孔地质剖面图
5结论与建议
(1)综合9线解释结果及ZK201-1的验证情况,说明解释成果值得信赖,CSAMT方法在深部找矿中有一定的效果。
(2)建议加大深部低阻体验证范围,为在豫东找矿打好基础。及时反馈验证信息,以便加深对资料的认识与理解,使得解释结果更加科学与准确。
参考文献:
[1]汤井田, 何继善. 可控源音频大地电磁法及其应用[M]. 长沙:中南大学出版社, 2005.
[2]罗延钟, 何展翔. 1991.可控源音频大地电磁法的静态效应校正[J]. 物探与化探.
[3]石昆法. 可控源音频大地电磁法理论与应用[J].北京:科学出版社, 1999.
[4]王若, 王妙月. 可控源音频大地电磁数据的反演方法[J]. 地球物理学新进展, 2003(2).
The Application of CSAMT Method in Deep Prospecting
HU Xueling1, MENG Jiang2, ZHOU Weidong1, YAN Shanshan2
(1. Henan Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center,Zhengzhou 450053,China;
2. NO.2 Institute of Geo-Environment Survey of Henan, Zhengzhou 450053, China)
Key Words:CSAMT; deep prospecting; geophysical prospecting; application