音频大地电磁法在张家口正沟多金属矿区的找矿应用

2017-09-20于蒙

中国锰业 2017年6期

于蒙

(华北地质勘查局五一九大队，河北保定 071051)

0 前言

现阶段的音频大地电磁法的发展基于平面波卡尼亚电阻率频率域电磁测探法的研究成果，实现了轻重设备两种不同的探测方法。重设备音频大地电磁法是利用大功率可控音源来进行探测，而轻设备音频大地电磁法则选用天然源大地音频的轻设备进行探测，为了提高野外探测的能力，探测团队一般选用轻设备探测法展开探测[1]。

1 正沟多金属矿区概述

1.1 成矿地质背景

正沟多金属矿区位于河北省张家口，在地质构造的归属中，属于中朝准地台内蒙古地轴沽源陷段束大滩中断凹的南端西侧，东部与黄旗岩浆岩亚带毗邻，南部则为红旗营子台穹。在区域内，地层从近至古分别为第四纪地层—上侏罗统张家口组—上侏罗统白旗组—中侏罗统后城组—上太古界单塔子群。在张家口，岩浆活跃于一百百万年前至八十百万年前，主要为亚碱性火山喷溢、浅成/超浅成侵入活动为主，从而形成区域内火山岩、潜火山岩。其中，潜火山岩主要为石英正长斑岩、次山安岩、灰绿岩。在中朝准地台的北沿为银铜成矿带，目前已知矿床有万金寺银金矿床、青羊沟铅锌矿床、彭家沟银矿床等。

1.2 蚀变破碎带特征

在进行地质观测中，对五条蚀变破碎带进行了由西向东sp1～sp5的编号。具体侵蚀情况如表1所示：

表1 张家口正沟蚀变破碎带情况

2 运用音频大地电磁法进行找矿

2.1 音频大地电磁法选用

随着发展，根据不同的矿山环境要求，音频大地电磁法形成了轻设备法和重设备法两种截然不同的勘探方法。本文为了能够对拥有多蚀变破碎带正沟金属矿区进行勘探，选择了具有设备轻便特点的轻设备天然源音频大地电磁探测法[2]。在野外工作当中，轻设备法通过张量测试使得传统的矢量测试得以简化，并放弃了频率测量从而更加适用于张家口的地质环境。轻设备探测法主要有以下几个方面的特点：首先天然磁场作业能够避免近场效果影响；其次在使用过程中，轻设备仪器轻便探测深度广，能够实现多地形、多气候条件的探测；其三工作效率高，运用张量测试，可以使测试内容更加逼真，不受通信条件制约，获得实时成像效果[3]。

2.2 设备选用

为了能够完全适应石家庄正沟的地质环境，本文选用了由德国metronix公司所生产的GMS系统设备，组建了标量CSAMT观测系统。系统由连个部分组成，下机位为TX发射机，通过利用电场振幅和磁场振幅对60(°)范围内的地下电阻率进行探测。上机位为RX接收机，在接收机中，通过电场相位和磁场共同与下机位构成通信回路，实现对卡尼亚阻抗相位的计算，从而对地下矿藏进行勘探，如图1所示。

图1 标量CSAMT测量装置

2.3 地质勘探

本文在对正沟地区彭家沟银矿床进行找矿时，选用了音频大地电磁法进行勘探。在勘探开始时首先需要对该地块进行地质勘探。

在开始探测之前，首先应当利用钻孔机对预先规划的施工点进行钻孔，从而在地块当中形成试验剖面。供电系统和接收系统都沿用CSAMT系统的V8大功率设备，并运用电场水平分量/磁场振幅装置作为标量旁侧，在完成数据采集之后，运用V8自带的软件对数据进行处理，再运用专业的反演软件进行反演，最后运行成图。

通过反演图的断面观察可以得到如下推断：在反演图中，可控源反演的电阻率在横向上和与之相对应的激电剖面电阻率值呈现出极强的对应性，并在垂直上与激电测井电阻也拥有极强的对应性，在深度方面，二者的反演低阻体也基本吻合。这表明在该地域中，地下应当存在低阻体。在图中可以推测高阻位于岩体上部，因此底部应当为超基性岩，同时岩体可能呈南西向椭圆展布，属于较大的小岩体。

2.4 深部找矿

在为进行勘探某地块中，本文运用音频大地电磁法开展了深部找矿。为了适应正沟的地形特征，仍然选用CSAMT系统所代表的轻设备方式。

根据磁测结果，本文选用了c1线和c2线两种典型剖面，其中，c1线通过磁测数据的正反异常穿越完成对异常区的覆盖，而c2线则通过磁测结果正常区完成对平缓地区的穿越。在穿越过程中，可以通过低—高—低的异常方式，达到磁异常0值线的要求[4]。为了保证测线布置与磁测工作线相重合，两条测线之间的测点距离同样设置为40 m，同时保证两线距离为7 m，形成共计81个测点，其中c1线测点为41个，c2线测点为40个，分别进行标号。标号原则与之前相同，每20 m加标号2进行奇数标号。

在工作区内，将81个测点选取7个作为检查点，其中c1线选取2个检查点，c2线选取5个检查点，使其可以满足样本数据5%的标准要求。之后还需要进行反演处理，在处理当中，可以根据历史反演结果数据进行参考，保证达到反演效果。通过反演结果可以推测该工作区为第四系铁矿石覆盖区。