CSAMT法在池州市某铅锌银多金属矿勘探的可行性研究

方木清

（安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽 池州 247000）

安徽省池州市某铅锌银多金属矿以往已进行过多次不同程度的地质、物化探工作，积累了一些资料，形成了一些认识和看法，但是对矿化规律、控制因素、深部地质信息还缺乏具体的基础研究资料，找矿目标、找矿标志还处于探索性阶段。为了进一步深化对已取得的地质、物化探资料的认识，了解深部隐伏岩体和矿（化）体的赋存状况，总结成矿条件，大致查明矿化特征，为钻探验证提供依据，达到对本区铅锌银多金属矿做出初步评价，开展了可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)勘查工作，并对CSAMT的应用过程及效果进行研究，对其成果进行合理性评价[1]。即围绕CSAMT在安徽省池州市某铅锌银多金属矿勘探的可行性开展研究，主要研究内容：了解深部地质情况及隐伏岩体埋藏部位、埋深，寻找有利成矿部位；对1000m以上地层进行初步电性（地质）分层等；选取有利成矿部位，布置深部钻探进行查证，分析CSAMT在该区的应用效果，对该方法的可行性做出合理评价。

1 工区地质和地球物理特征

本区位于长江中下游铁、铜、金硫成矿带的贵池—铜陵成矿带内。区域大地构造位置处于扬子陆块北缘，属扬子陆块下扬子前陆带与江南隆起带之间的过渡区，查区位于江南过渡带北侧，跨江南前陆反向褶冲带和江南过渡带两个三级构造单元，主要地质特征简述如下。

勘查区出露地层为寒武系至志留系下统高家边组及第四系。查区位于云山背斜内。断裂构造以北东向为主，次为北北东向及北西向[2]。区内以北北东向断裂最发育，其次为北北东向及北西向。与成矿关系较密切的岩体有大塘冲、大王庙、老虎尖、灰山、低岭岩体，它们均岩枝（脉）或岩瘤状产出。测区内主要是奥陶系灰岩、石英闪长岩，其电阻率值较高，呈高阻显示，一般为n×102～n×103Ω·m。第四系覆盖层较薄，视电阻率值较低，一般为n～n×10Ω·m。志留系页岩的视电阻率值一般为n～n×102Ω·m，为低阻。各地层间电性均存在较大差异。通常，岩浆岩阻值显高，沉积岩阻值显低，而变质岩阻值则介于两者之间，变化较大。当有一定规模的断裂构造、侵入岩体和矿（化）体等存在时，地层电性还会出现显著变化[3]。

2 CSAMT工作方法

可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一种人工源频率域电磁测深方法，研究大地的电磁响应，探测地下电性分布及地质构造。由于它可以穿过高电阻薄层，有些无法用直流电法和地震法探测到的高电阻薄层下的地质体，用CSAMT法可得到好的效果。所观测电磁场的频率、场强和方向可由人工控制。目前国内利用CSAMT法，在寻找深部隐伏金属矿，油气构造勘查，推覆体或火山岩下找煤，地热资源勘查和水文-工程地质勘查等方面，皆取得了良好的地质效果。

本次布置勘探剖面方位角为45°，测线的布置主要依据该区已有的地质、物化探、钻探等资料以及CSAMT法对施工现场的要求进行的。剖面方向尽可能垂直地质构造线走向。可控源音频大地电磁法(CSAMT)采用加拿大凤凰公司最新研制的V8网络化多功能电法系统，该系统硬、软件在当今国际都是一流的，代表着现今业内最高水平。

CSAMT法在野外工作中，总是把观测区域布置在一个梯形面积内，梯形上底为AB发射偶极所在的位置，下底为MN测量区域即勘探区域。为了保证人工源电磁场在平面波区电磁场不发生畸变，测点控制在梯形面积内。如图1所示。

R为收发距，视供电电源功率不同，收发距可达几至十几公里，观测频率范围0.125 Hz～9600Hz，可按勘探目标层深设置频率组合，保证勘探深度和垂向分辨率。该方法探测深度适中，可达1km～3km。

图1 电性源CSAMT法标量测量野外布置平面图

鉴于本次物探的任务目的，设计场源接地偶极子长度AB≥1km；设计最大收发偏移距R≤10km，最小收发偏移距R≥6km。根据具体现场地理、交通和接地的条件在满足收发距离（R）大于5倍勘探深度且接收信号可靠的条件下，通过试验确定。本次工作频率为1Hz～9600Hz，共56个频点，频点间隔均匀分布，高、中频段适度加密，避开了50Hz及其倍频频点。为了尽可能地提高信噪比，压制电磁干扰噪声，实际工作中保证了中低频率段供电电流≥10A。

3 CSAMT数据处理

CSAMT法室内数据处理使用V8系统专用处理软件CSAMT-SW进行。数据处理主要以测线为单位。处理过程主要包括电极点位坐标偏差校正、曲线自动圆滑、跳点处理、两端坏频段截断处理、坏测点曲线废弃删除或插值利用处理、近场校正或剔除近场频段处理、静态位移校正处理等。通过一系列精心处理后，得到了每条测线各参数断面图及其数据，为后期的地质解释提供条件。当然，处理与解释是相辅相成、反复交替的过程。反演处理遵循从已知到未知的原则，利用经近场校正或去近场频段后的Bostick反演等方法进行。

4 CSAMT的实际应用及可行性研究

在资料处理解释过程中，先对资料作定性分析，结合地质资料和不同地质体的电性特征，建立反演计算模型，最终确定电法地质综合解释剖面。可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）判断断裂构造存在的依据是在电阻率等值线断面图上等值线出现下凹弯曲、错动及电阻率等值线梯级带等。根据断面上垂直和水平电性变化进行电性分层，结合钻孔和已知地质资料再进行相关地质解释进行地质分层、确定地层接触带位置以及岩体或矿（化）体空间赋存位置等。

4.1 线剖面电性异常特征及地质解释

1线电阻率断面图清楚显示，如图2，整个剖面地表都为第四系覆盖，结合地质剖面分析：0号至600号之间-1200米以上区域的高阻体，其电阻率值在6000Ω·m至50000Ω·m之间，且向大号陡倾，推测为下奥陶统仑山组白云质灰岩。600号-900号之间-1200m以上区域的中高阻体，其电阻率值在1000Ω·m至6000Ω·m之间，推测为下奥陶统红花园组灰岩。900号-2100号之间-1200m以上区域的低阻体，其电阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之间，推测为下志留统高家边组页岩。在600米、900米两处电阻率等值线断面图上等值线出现下凹弯曲、错动，推测为断层，产状较陡。

图2 1线CSAMT综合剖面图

4.2 线剖面电性异常特征及地质解释

图3 2线CSAMT综合剖面图

2线剖面（图3）电阻率变化较大，结合地质剖面分析，0号至1200号之间-1200m以上区域的低阻体，其电阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之间，且向深部陡倾，推测为下志留统高家边组页岩。1200号至2500号之间-1200m以上区域为高阻体，其电阻率值在1000Ω·m至50000Ω·m之间，且向深部陡倾，推测系下奥陶统红花园组灰岩所致。2500号至3800号之间-1200m以上区域为中低阻体，其电阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之间，推测为下志留统高家边组页岩。

3800号至5600号之间-500m以上区域为中低阻体，其电阻率值在100Ω·m至1000Ω·m之间，结合地质剖面分析，推测为下寒武统黄柏岭页岩。3800号至5600号之间-500m以下区域为高阻体，其电阻率值在1000Ω·m至50000Ω·m之间，结合地质剖面分析，推测为下花岗岩岩体。在2500m、3800m两处电阻率等值线断面图上等值线出现下凹弯曲、错动，推测为断层。

5 结论

（1）在定性、定量分析的基础上，对沿剖面方向地表下深度1200m以内的岩性进行了初步分层解释，并对各地层的空间展布情况进行了初步划分。

（2）该区电性整体较复杂，-1200m高程以上地层较复杂，高低阻穿插现象普遍。高阻层(电阻率值≥1000Ω·m)主要对应灰质白云岩、灰岩及岩体等地层。中低阻层，ρ值在100Ω·m～1000Ω·m间，对应页岩及构造破碎带等地层。

（3）对于深部构造控制的地下隐伏矿体，CSAMT的探测能力明显优于常规的直流电法，通过后期钻孔验证，说明了之前对CSAMT的反演电阻率断面图的综合地质解译准确合理，证明了CSAMT在复杂地质条件下的深部勘探工作是切实可行的，可以知道该区深部的找矿勘探工作。