■宋安
(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)廣東廣州510800)
淺談CSAMT在深部礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用
■宋安
(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)廣東廣州510800)
本文主要分析了CSAMT(可控源音頻大地電磁測深法)的基本方式和原理,分析在深部礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用可控源音頻大地電磁測深法,表明實(shí)際應(yīng)用中可控源音頻大地電磁測深法的有效性和可行性。
CSAMT 深部礦產(chǎn) 勘查 應(yīng)用
在音頻大地電磁勘探技術(shù)(AMT)和大地電磁測深(MT)的前提下發(fā)展的CSAMT(可控源音頻大地電磁測深法)實(shí)際上是人工源頻率域探測技術(shù),勘探主要依據(jù)就是地下介質(zhì)存在的電阻率差異,可以避免AMT和MT技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足,存在低成本、高分辨率、大勘探深度、高工作效率的優(yōu)勢,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在環(huán)境、水文、地?zé)?、金屬礦產(chǎn)中。
實(shí)際檢測區(qū)域?qū)儆诘谒南蹈采w物,主要就是沙土,并且下部分還存在中生界白堊系地層,包括粉砂巖、細(xì)砂巖、砂巖。一般來說基底主要是新太古界變質(zhì)巖系,其中最重要是鐵層位,斜長角閃巖、混合花崗巖、片麻巖、大理巖片為主要巖性,不接觸中層巖石[1]。如下表是本區(qū)域內(nèi)部相關(guān)參數(shù)。
表1 施工區(qū)域巖礦石、地層相關(guān)參數(shù)
2.1 工作原理
可控源音頻大地電磁測深法的理論基礎(chǔ)實(shí)際上就是麥克斯韋方程組,在同性均勻大地介質(zhì)中垂直入射低頻諧變平面電磁波的過程中,電磁場分量具備一定關(guān)系,所以,實(shí)際測量正交分量Hy和Ex,公式如下
Ρs=1/μw
依據(jù)此合理計(jì)算卡尼亞視電阻率,從而可以得到深度公式。
δ≈503,其中f是電磁波頻率,ρ是介質(zhì)電阻率。
H≈356
通過上述公式可以發(fā)現(xiàn),如果具備固定介質(zhì)電阻率的時(shí)候,電磁波頻率確定探測深度;如果存在比較高介質(zhì)電阻率的時(shí)候,存在比較小探測深度;如果存在比較低介質(zhì)電阻率的時(shí)候,能夠提高探測深度??煽卦匆纛l大地電磁測深法就是在此基礎(chǔ)上改變探測深度。保證能夠符合探測目的[2]。
2.2 工作方法
采集野外數(shù)據(jù)的時(shí)候合理應(yīng)用加拿大鳳凰公司研究的System 2000net采集系統(tǒng),依據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)17.36總長的四條剖面,距離是500m,最長5km,點(diǎn)距40m,因?yàn)榇嬖诒容^小測試區(qū)域,應(yīng)該設(shè)計(jì)發(fā)射排列,保證滿足設(shè)計(jì)需求。最小收發(fā)距離是10km、發(fā)射極距是2.1km,工作頻段是8533.33~0.117Hz,符合大于三倍最大深度需求,總共34個(gè)頻點(diǎn)。
處理資料的時(shí)候主要包括以下幾個(gè)部分,曲線平滑編輯、近場校正、反演解釋、靜態(tài)校正等。第一,編輯平滑。平滑編輯實(shí)測數(shù)據(jù)中變形數(shù)據(jù),平滑編輯參考依據(jù)就是相鄰測點(diǎn)和相鄰頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。第二,近場校正。實(shí)際測量的時(shí)候因?yàn)槭艿桨l(fā)射功率的影響,收發(fā)距離是有限的,當(dāng)頻率比較低或者收發(fā)距離比較小的時(shí)候,形成近場效應(yīng),主要就是實(shí)際測量電阻率曲線時(shí)候出現(xiàn)45°的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系,趨近于0的阻抗,處理資料的時(shí)候?qū)嶋H分析近場影響。第三,靜態(tài)校正。一般探測方法中都會(huì)出現(xiàn)靜態(tài)效應(yīng),近地表面存在小突起或者局部不均勻,表面流過電流,形成積累電荷,以至于出現(xiàn)正比外電場的附加電場,實(shí)際測量電阻率出現(xiàn)不均勻變化系數(shù),沿著電阻率軸向上下平移頻率測深曲線,就是靜態(tài)效應(yīng)[3]。
實(shí)際測量時(shí)候?yàn)榱丝梢灾庇^分析和觀察空間位置、異常規(guī)模、走向等信息,依據(jù)區(qū)域工作剖面二維反演結(jié)果來進(jìn)行實(shí)際分析,區(qū)域內(nèi)部可以分為從淺到深三個(gè)電性層,逐漸增加電阻率,也就說三個(gè)電性層分別反映新太古界變質(zhì)巖系、白堊系、第四系等實(shí)際情況
[4]。
綜上,深部礦產(chǎn)勘查應(yīng)用CSAMT技術(shù)以后,能夠明確比較大勘測深度,具備比較高分辨率、良好反映,實(shí)施的時(shí)候存在一定有效性和可行性。
[1]王凱,雷宛,陳思宇等.CSAMT在深部礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用 [J].河南科學(xué),2013(7): 1069-1072.
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[3]陸桂福,劉瑞德.大功率激電和CSAMT在隱伏礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用 [J].物探與化探, 2014(5):921-924.
[4]柏長衛(wèi),熊華山.淺析CSAMT在深部鋁土礦勘查中的作用 [J].地球,2016(1):206-206.
F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-5-347-1