V8之CSAMT在熱液型礦床勘查中的應(yīng)用效果

龔 強(qiáng)，陳石羨，高寶龍

(1．中國(guó)冶金地質(zhì)總局中南地質(zhì)勘查院物化探分院，湖北武漢 430074;2．中國(guó)冶金地質(zhì)總局中南地質(zhì)勘查院，湖北武漢 430074)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)需求的日趨增加，無論是礦產(chǎn)資源還是地下水資源，都需開展深部探測(cè)儲(chǔ)備;在工程施工方面，其開挖深度亦日趨增大，這就要求地面探測(cè)方法隨之發(fā)展?？煽卦匆纛l大地電磁法，以其探測(cè)深度大、信號(hào)強(qiáng)、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)而得到了全面的推廣使用，并在工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、基礎(chǔ)地質(zhì)等領(lǐng)域取得明顯的效果［1-5］。

目前，從新三板企業(yè)掛牌情況來看，首先是數(shù)量保持增長(zhǎng)。宋彬說：“自2013年底新三板向全國(guó)擴(kuò)容以來，新三板日益成為資本市場(chǎng)關(guān)注的重點(diǎn)，多層次資本市場(chǎng)結(jié)構(gòu)已取得初步成果。”分析歷屆新三板掛牌企業(yè)數(shù)量，從2012年的200家到2017年的11633家，截至2018年10月8日已經(jīng)達(dá)到10949家?！捌渲?，2014年到2016年是新三板發(fā)展的黃金期，掛牌企業(yè)數(shù)量增長(zhǎng)較快?！?/p>

可控源音頻大地電磁(controlled source audio-frequency magnetotellurics)簡(jiǎn)寫為CSAMT。其利用地面偶極子或水平線圈為人工信號(hào)源產(chǎn)生可控的電磁波信號(hào)，通過接收不同頻率的電磁波信號(hào)以達(dá)到測(cè)深的目的。通過測(cè)量平行于發(fā)射電極方向的電場(chǎng)Ex和與之垂直的磁場(chǎng)Hy(標(biāo)量觀測(cè)模式)，可算出卡尼亞電阻率ρs:

干果產(chǎn)業(yè)隨著時(shí)代的發(fā)展取得了新突破，為了進(jìn)一步滿足人們對(duì)干果產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量需求，在干果經(jīng)濟(jì)林建設(shè)過程中要積極提高認(rèn)識(shí)，不斷探索更加有效的發(fā)展模式，促使干果產(chǎn)業(yè)不斷可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)電磁波傳播理論，趨膚深度的數(shù)值方程為:

近年來，靈渠基礎(chǔ)設(shè)施及人文環(huán)境不斷改善，同時(shí)列入世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單，相應(yīng)知名度也在日漸提升，靈渠旅游已逐漸成熟。但筆者在田野調(diào)查之后，發(fā)現(xiàn)其中仍存在眾多問題。靈渠文化遺產(chǎn)旅游不僅是一種經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，更是是一種文化活動(dòng)，文化是靈渠旅游的靈魂。文化結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層面，外層的物質(zhì)層面，中層的制度層面、內(nèi)層的精神層面。靈渠旅游發(fā)展的一系列問題側(cè)面反應(yīng)了靈渠旅游規(guī)劃的基本思想存在一些偏差，致使出現(xiàn)一系列不利于旅游發(fā)展的矛盾。筆者在此運(yùn)用人類學(xué)理論對(duì)靈渠旅游發(fā)展提出幾點(diǎn)建議。

(1)加強(qiáng)政策問題調(diào)研。針對(duì)財(cái)產(chǎn)行為稅稅制老化、基礎(chǔ)薄弱、存在問題較多的實(shí)際情況，稅務(wù)機(jī)關(guān)收集反映了政策和征管方面存在的問題，統(tǒng)一了政策的執(zhí)行口徑，降低了稅收?qǐng)?zhí)法風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了很好的效果。要進(jìn)一步完善政策問題主動(dòng)收集制度，建立政策問題清單，及時(shí)開展調(diào)查研究，不斷推動(dòng)政策精準(zhǔn)調(diào)整完善。

式中:ρ為巖層或介質(zhì)的電阻率;f為發(fā)射頻率。

為了發(fā)展CSAMT資料處理解釋方法，國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究工作。在近場(chǎng)校正、靜態(tài)效應(yīng)、陰影效應(yīng)、場(chǎng)源復(fù)印效應(yīng)、二維正反演甚至三維正演方面都開展了深入的研究［6-15］，并取得了相應(yīng)的成果。這為應(yīng)用工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，有效探測(cè)深度為:

目前，國(guó)內(nèi)開展可控源音頻大地電磁法，主要使用美國(guó)生產(chǎn)的GDP32-Ⅱ電法工作站和加拿大生產(chǎn)的V8多功能電法儀，兩種儀器都能很好地開展可控源音頻大地電磁法。本次工作采用的儀器設(shè)備為V8多功能電法儀，其功率大，效率高。

1 工區(qū)地質(zhì)概況及物性特征

1．1 地質(zhì)概況

據(jù)此測(cè)定結(jié)果，鐵礦石電阻率最低，石英閃長(zhǎng)巖電阻率最高，蝕變閃長(zhǎng)巖次之。至于三疊系的泥巖頁(yè)巖因地表風(fēng)化嚴(yán)重，雖沒能采測(cè)到，但通過高頻段視電阻率可以判斷其電阻率較巖體電阻率低。

此次勘查所用儀器設(shè)備為V8多功能電法儀，主接收機(jī)三電道、三磁道，可采集的頻率范圍:10 000～0．000 05 Hz(20 000 s);工作溫度:-20～50℃。發(fā)射機(jī)型號(hào)TXU-30，最大功率30 kW，TXU-30有內(nèi)置GPS(全球定位系統(tǒng))，衛(wèi)星同步時(shí)鐘控制和接收系統(tǒng)緊密同步，即使采集點(diǎn)信號(hào)非常微弱，接收機(jī)也可以把信號(hào)通過多次疊加提高信噪比，較大幅度提高系統(tǒng)抗干擾能力，這一特點(diǎn)使CSAMT勘探收—發(fā)距離加大，擴(kuò)大遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)實(shí)用頻率范圍，提高數(shù)據(jù)解釋的精度。磁探頭為AMTC-30音頻/可控源音頻大地電磁磁探頭，全長(zhǎng):75 cm;直徑:9．0 cm;重量:8 kg;頻率范圍:104～0．1 Hz。

數(shù)據(jù)預(yù)處理采用儀器自帶的CMT Pro．exe處理程序，通過挑點(diǎn)處理后按點(diǎn)線保存為*．AVG格式數(shù)據(jù)。

1．2 電性特征

數(shù)據(jù)采集過程中，以最大疊加次數(shù)用于所有頻點(diǎn)，所有排列采集時(shí)間均不低于41 min。

工區(qū)主要地層 ①第四系全新統(tǒng)(Q):分布于礦區(qū)的洼地、沖溝及山坡地帶，主要由黃褐色亞粘土夾巖石碎塊、棕灰色細(xì)砂夾巖石碎塊及土壤等組成，系坡積、殘積、沖積及洪積物。不整合覆于各類巖石之上，厚0～20 m。②侏羅系中—下統(tǒng)武昌組(J1-2w):灰綠色、淺灰色中—厚層狀中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、石英砂巖夾砂質(zhì)頁(yè)巖，中下部夾炭質(zhì)頁(yè)巖及2～3層薄層透鏡狀無煙煤及菱鐵礦結(jié)核，底部有含礫石英砂巖。在礦田東端周家山鉆孔見其直接覆于三疊系中下統(tǒng)灰?guī)r組之上。厚370～500 m。③三疊系中上統(tǒng)蒲圻群(T2-3pq):紫紅色砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、泥巖夾紅色薄—厚層狀長(zhǎng)石石英砂巖，有時(shí)出現(xiàn)砂巖夾頁(yè)巖，頂、底部夾泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖薄層或透鏡體。厚695～998 m。

圖1 可控源音頻大地電磁二維電阻率推斷解釋圖

表1 測(cè)區(qū)電參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2 數(shù)據(jù)采集與處理

工區(qū)主要斷層 F4斷層位于巖體與圍巖接觸帶上，走向與接觸面走向一致，為一疊加構(gòu)造，即斷層沿接觸帶發(fā)育而成的構(gòu)造。生成時(shí)間應(yīng)為成巖之后與成礦之前，是控制成礦構(gòu)造。

本次發(fā)射偶極距1 200 m，發(fā)射電流3～18 A，發(fā)射頻率為1～9 600 Hz，共41頻點(diǎn)，收發(fā)距8～10 km，接收偶極距40 m，采用三電道一磁道標(biāo)量觀測(cè)模式。接收電極接地電阻率均低于1 000 Ω·m。

通過實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的巖石標(biāo)本電阻率變化特征見表1。

主要巖體 斑狀石英閃長(zhǎng)巖(πδο):灰紅、肉紅色。似斑狀結(jié)構(gòu)，它形、半自形不等粒結(jié)構(gòu)。局部為碎斑結(jié)構(gòu)，斑晶主要由粒徑1．8～2．4 mm的半自形斜長(zhǎng)石及少量輝石組成?；|(zhì)由半自形晶斜長(zhǎng)石(30%～45%)、鉀長(zhǎng)石(5% ～10%)組成;次有榍石、角閃石、凝灰石、黑云母、綠泥石、透輝石等。巖石具碳酸鹽化、絹云母化。

老撾計(jì)劃投資部副部長(zhǎng)康展·翁森本認(rèn)為，本次博覽會(huì)非常有意義，見證瀾湄國(guó)家的友好關(guān)系和進(jìn)一步合作。她表示為更好銜接“一帶一路”倡議，老撾政府制定了“變陸鎖國(guó)為陸聯(lián)國(guó)”的發(fā)展戰(zhàn)略。目前，中老鐵路建設(shè)項(xiàng)目正順利進(jìn)行，完成項(xiàng)目總投資約41%，預(yù)計(jì)于2021年建成通車。未來，老撾將變成大湄公河次區(qū)域的物流中心，也將充分利用瀾湄合作博覽會(huì)這一平臺(tái)，為老中兩國(guó)人民帶來福祉。

通過靜態(tài)位移校正及濾波圓滑處理后，應(yīng)用SCS2D二維反演軟件進(jìn)行反演成圖。

3 地質(zhì)推斷解釋

經(jīng)過野外資料的采集，原始數(shù)據(jù)的處理，二維地電斷面的反演，并結(jié)合地質(zhì)剖面資料以及已完工的鉆孔資料，最終作出每一剖面的綜合推斷解釋圖件。以其中較典型的綜合剖面簡(jiǎn)單敘述一下此次可控源音頻大地電磁測(cè)深的應(yīng)用效果。

如圖1，是可控源音頻大地電磁二維反演電阻率剖面圖以及地質(zhì)鉆孔剖面圖。CSAMT電阻率剖面上，140點(diǎn)以南電阻率相對(duì)較低，140點(diǎn)以北電阻率相對(duì)較高，即表現(xiàn)為南低北高電阻率異常特征。地質(zhì)剖面上140點(diǎn)附近標(biāo)為F4斷層隱伏位置，F(xiàn)4斷層以南為三疊系砂頁(yè)巖地層，149點(diǎn)以北為斑狀石英閃長(zhǎng)巖。由前所述工區(qū)的電性特征并結(jié)合此地質(zhì)資料不難推斷:電阻率剖面上的低電阻率為三疊系砂頁(yè)巖地層，高電阻率為斑狀石英閃長(zhǎng)巖，而低電阻率與高電阻率過渡位置既是巖體與地層的分界面，也是F4斷層面。這驗(yàn)證了F4斷層位于巖體與圍巖接觸帶上，走向與接觸面走向一致，為一疊加構(gòu)造，即斷層沿接觸帶發(fā)育而成的構(gòu)造的說法。ZK1、ZK2、ZK5三鉆孔揭示的深部接觸帶位置亦基本與電阻率剖面特征吻合。然而，剖面電阻率特征未能很好地反映ZK1、ZK2鉆孔揭示的三疊系地層中細(xì)小巖脈以及ZK5鉆孔揭示的巖體中細(xì)小地層俘虜體。

2.1 文稿應(yīng)具有科學(xué)性、實(shí)用性，論點(diǎn)明確，資料可靠，文字精煉，層次清晰，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，用詞用語(yǔ)規(guī)范，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。護(hù)理研究、綜述不超過4 000字，一般欄目稿件勿超過2 500字，小經(jīng)驗(yàn)類稿件不超過1 000字。

4 結(jié)論

綜合以上所述，此次開展的可控源音頻大地電磁測(cè)深工作，很明顯地反映出了巖體與圍巖接觸帶空間形態(tài)，劃分出地層分界面，揭示了F4斷層的切割深度及產(chǎn)狀，并與已知的地質(zhì)資料基本吻合。從而認(rèn)為可控源音頻大地電磁測(cè)深在反映斷層，圈定巖體，劃分地質(zhì)界面等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造方面有明顯的應(yīng)用效果。但對(duì)于地層中的細(xì)小巖脈及巖體中的細(xì)小俘虜體分辨率尚存不足。

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