新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果研究

王 森

（新疆地矿局第二区域地质调查大队，新疆 昌吉 831100）

新疆西昆仑山地区金属矿，属于全球性重要成矿域，许多世界级重要矿带和重要矿床，都位于新疆西昆仑山，因此，地质专家十分重视新疆西昆仑山地区，加大了对该地区的勘察力度，但是，该地区自然条件极端艰险，为新疆西昆仑山地区金属矿勘查工作，增加了不小的难度[1]。广域电磁法是一种人工源频率域电磁勘探方法，具有可控源音频的特点，即控制电磁场的信号强度、需要观测的各个频率，从而判断勘察区域是否存在矿产资源[2]。目前，广域电磁法已经应用到物理勘查的各个领域，所以，面对新疆西昆仑山地区金属矿勘查，存在的困难，将广域电磁法，应用在新疆西昆仑山地区金属矿勘查中。为此设计金属矿勘查中广域电磁法应用效果实验，研究广域电磁法在新疆西昆仑山地区金属矿勘查中应用的可行性，从而为新疆西昆仑山地区金属矿勘查，提供新的研究方向。其详细分析过程如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

此次研究新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果，需要分析新疆西昆仑山地区金属矿地质背景，从而判断广域电磁法，在新疆西昆仑山地区金属矿勘查中的效果。

新疆西昆仑山地区金属矿，位于西昆仑山北坡，库科西力克一带，该区域自然条件艰苦，一直未曾寻到有效的勘察方法，促使该区域勘察工作开展得很少，已经得到的勘察结果，也较为粗糙[3]。根据当前西昆仑山北坡，库科西力克一带勘察资料，发现该地区由北向南，可以分为多个构造单元，出露地层主要为中元古界长城系、古生代奥陶-志留系，其地质构造图，如图1所示。

图1 西昆仑山地区金属矿地质构造图

从图1中可以看出，研究区存在多处断裂和褶皱，且地层出露较为丰富，基于图1所示的地质结构，该区域地球化学特征明显，元素富集具有明显的分带性。

1.2 广域电磁法数据处理

采用广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿，得到的金属矿区域数据，需要进行去噪、提取电阻率、静态校正、数据滤波、定性分析、定量解释和反演等过程，才能得到新疆西昆仑山地区金属矿勘查结果。所以，为保证此次验证新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果的严谨性，确定广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿，数据处理过程中，使用到的设备和技术参数如下：

（1）数据去噪处理，需要去除数据中的跳点和飞点，矫正变形的测深曲线等，并采用JSGY-2 V2.0版的广域电磁仪接收机数据处理软件，对原始全频段电场或磁场曲线，进行预处理。

（2）在JSGY-2 V2.0版软件上，采用计算机反复迭代计算的方法，提取广域电阻率。

（3）静态校正，是为反演步骤作铺垫，可以影响最终勘察效果，是数据处理中，关键的一步。所以，采用MATLAB软件，进行数据静态效应识别与校正。

（4）数据滤波，是在上述过程之后，对电阻率数据的再处理过程，因此选择5点3次滤波，修正电阻率差异。

（5）定性分析广域电磁法最基础、最原始的拟断面图和曲线类型图，确定研究区电性层结构、地层起伏变化、局部构造、乃至层位标定等内容，作为广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿，应用效果依据。其中，分析测线上地下的电性分布情况，采用拟断面图；分析电性层数、各电性层相对埋深和及其电阻率相对变化情况，采用测深曲线类型。

（6）勘察数据的定量解释，只能通过对原始资料的反演得到，所以，采用G-B反演理论，得到数据的定量解释。

综合上述广域电磁法数据处理过程，即能得到广域电磁法勘测新疆西昆仑山地区金属矿结果。

1.3 广域电磁法勘察参数及流程

根据新疆西昆仑山地区金属矿区域特征，以及确定的广域电磁法数据处理过程，将广域电磁法的测量电极距离设置为30m，供电距离设置为1km，供电电流设置为100安。

此时，使用广域电磁法，CSAMT标量测量方式，勘察新疆西昆仑山地区金属矿，其勘察流程如下：

（1）选择研究区的测线布置位置，并将信号接收发送的距离设定为11km。

（2）确定频率的值及频点值，即是设定频率表值，且所设定的值，需要尽可能保证，广域电磁法可以采集到的地下介质的电性特征，则将其频率范围，设定在0.016～8192赫兹之间。

（3）在采集数据时，需要注意测量电极距离，布置在交通方便、土壤潮湿且坚实、接地条件好的地方。

1.4 统计学处理

2 实验结果分析

2.1 岩石电性参数特征

根据上述设定的广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿参数，采用广域电磁法，勘察新疆西昆仑山地区金属矿区域，岩石的电性参数特征。并从附近，采集广域电磁法勘测过的岩石，检测岩石的电性参数特征，验证广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿区域，电性参数特征效果，如表1所示。

表1 电性参数特征

从表1中可以看出，广域电磁法勘察结果，与检测结果一致，可以得到研究区岩石的电性参数特征，且结果准确。

2.2 勘察深度以及信号接受强度

采用广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿，通过反演的方式，形成异常区域反演刨面图。信号的接受效果，采用曲线表示，验证广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿的勘察深度和信号接受效果，如图2所示。

图2 金属矿区反演图

3 实验结果讨论

此次验证新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果，从区域岩石特征、勘察深度以及信号接收强度三个角度出发，验证广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿效果。

从第一组实验中可以看出，广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿岩石电性参数特征，勘察结果与检测结果基本一致，表明广域电磁法可以应用在新疆西昆仑山地区金属矿区域，勘察精度较高。从第二组实验中可以看出，广域电磁法勘察新疆西昆仑山地区金属矿，最大深度可达3km，可以接收到3km的地电信号。而且，广域电磁法反演出新疆西昆仑山地区金属矿图，对地层分层及构造断裂的辨识度较高，与图1所示的西昆仑山地区金属矿地质构造图基本一致，再次验证广域电磁法的勘察精度。

综合上述两组试验结果，以及其对两组实验结果的分析过程，广域电磁法可以根据电性参数变化，推断勘察区域的断裂特点和构造，得到的反演数据，能真实反映质体的电性特征，且具有较大的勘察深度、较高的辨识程度，从而通过接触面延伸情况以及其附近形成的断裂构造，为矿产勘探指明方向。

4 结束语

综上所述，此次验证新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果，采用实验的方式，验证广域电磁法，在新疆西昆仑山地区金属矿勘查中的效果。但是此次验证的新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果，仅从岩石电性参数特征和区域异常特征两个方面，验证新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果，未曾考虑参数变量对广域电磁法的影响，对金属矿寻找效果。因此在今后的研究中，还需深入研究新疆西昆仑山地区金属矿勘查中广域电磁法应用效果，进一步提高广域电磁法在新疆西昆仑山地区金属矿勘查中的使用率，得到更为精确的新疆西昆仑山地区金属矿数据。