可控源音频大地电磁测深法应用实例
瞬变电磁法和可控源音频大地电磁测深法在地下矿山水文地质调查工作中的应用
瞬变电磁法和可控源音频大地电磁测深法在地下矿山水文地质调查工作中的应用1、技术应用背景随着国家对安全生产的高压监管，尤其地下矿山的安全生产工作显得格外重要。
地下矿山中特别一些水文地质条件复杂大水矿山的防治水工作在矿山日常安全生产工作中的重要性不言而喻。
做好防治水工作的重要前提是对矿山的水文地质条件要有深入的了解，通过过去投入钻探、地质调查和矿山生产过程中积累的地质资料等已基本掌握矿山的水文地质条件，为更好服务矿山的防治水工作，目前可以通过物探方法例如瞬变电磁法和可控源音频大地电磁测深法对矿区范围400m深度以浅的主要含水构造异常和含水体异常，推断含水构造走向、含水体位置进行勘查。
为矿山安全生产与防治水工作提供技术依据。
2、工作区位置济南市莱芜金牛矿业开发公司金牛铁矿建矿时间为1993年，目前为年产20万吨的小型铁矿。
矿山位于济南市莱芜区城区西约6km，行政区划属莱芜区牛泉镇，工作区东距莱芜—泰安高速公路（S26）莱芜西出入口约1.5km，北侧有省道（S330）公路通过，莱芜—牛泉的简易公路穿过工作区，交通条件便利。
3、地球物理特征通常情况下，同一地层（或电性特征差异不明显的不同地层）受梯度增温和上伏地层压力影响，在反演电阻率断面图上表现为：①电阻率值沿地层倾斜方向（以下简称横向）无明显变化，等值线横向无明显弯曲（理想状态下为一条直线）②沿地层层面法线方向（以下简称纵向）电阻率等值线呈均匀梯度变化，通常随深度增加电阻率值逐渐增大。
电性特征差异明显地层间的整合接触（或平行不整合接触）会破坏纵向电性的均匀变化，其在反演电阻率断面图上通常表现为：①电阻率值横向无明显变化，等值线无明显弯曲②电阻率值纵向变化明显，等值线在地层接触面位置处呈密集层状分布。
4、工作方法4.1测地工作测量工作主要是为本次可控源音频大地电磁测量和瞬变电磁法布设工作提供精度可靠的测量成果。
利用RTK测量技术实施平面测量和高程测量。
4.1.1 技术标准《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314-2016）《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T2009-2010）4.1.2 仪器设备测地工作采用国产中海达RTK接收机1台套，仪器编号为：337。
可控源音频大地电磁测深在渭南市城区地热水勘查中的应用
４ 实例 应 用
本次 Ｃ Ｓ Ａ Ｍ Ｔ测量 地点 位于渭 南市 城 区 ，地貌 属 渭河 南 岸 三级 阶地 （ 渭 南 黄土 台塬 近 北
侧） ，地势 南高 北低 ，向渭河方 向倾 斜 ，地 面高程在 ４ １ ６ －３ ６ ５ ｍ，为 了控 制迈 东两 向的断层 ，
起 的边缘地 带 ，新 近系 和古近 系 已 出露地 表 ；在 西 安 凹 陷其 顶 板 埋 深 约 １ ０ ０ ０～１ ５ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ，固
市 凹陷约 ８ ｏ ｏ—ｌ ３ ０ ０ Ｉ ｎ 。
２ ． ３ 构造特 征
渭南市 城 区近东 西 向断裂有 ：渭 河 断裂 、三原 一华 阴 断裂 （ 一 级 阶地 后缘 断 裂 ） 、塬前
用 可控 源音 频大 地 电磁测 深查 明 了论 证 区热 储层 埋藏 深度 和 的厚度 、查 明 了断 层 的产状 。 ຫໍສະໝຸດ ２ 地 热 地 质 背 景
２ ． １ 盆 地 的形成 及 热源
渭 河 断陷盆 地形 成 于 白垩纪末 ，是一个 典 型 的新 生代 断 陷盆地 ，盆 地 内堆 积 了数 千米 的 新 生界 地层 。受 构造 长期 综 合影 响 ，导致 盆地形 成 多个 凹凸不 平 的断块 （ 图１ ） 。
×１ ０。 Ｗ ／ｍ
，
比背 景值 （ 华 北大 地热 流值 ） 高出 ０ ． ８ ２ ｘ １ ０ 。Ｗ／ ｍ ，表 明渭南 市城 区一 带 存
在 有利 的深部 热源 条件 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ５ ＿ ＿ ｏ ３ —ｏ ９
作者简 介 ：王佳武 ： 男， ５ ４岁 ， 水 工环地 质教授级 高工 ，一直从事水工环地质工作 ，发表论 文多篇 。
可控源音频大地电磁测量法在砂岩型铀成矿地质环境中的应用
可控源音频大地电磁测量法在砂岩型铀成矿地质环境中的应用可控源音频大地电磁测深（CSAM工）属于频率域电磁法，研究响应与频率的关系，具有勘探深度大、高阻层的屏蔽作用小、工作效率高、垂向分辨能力好及地形影响小等优点。
它采用人工发射源，信号强度大，信噪比高，抗干扰能力强，能有效地探测基底的起伏、埋深，查明地层结构、砂体的分布特征，追踪构造的展布方向和空问延伸，是探索砂岩型铀成矿地质环境的有效方法之一。
本文结合砂岩型铀成矿地质环境研究中的应用的效果进行了探讨。
标签：可控源音频大地电磁测量法;砂岩型铀成矿地质环境;应用CSAM工法是针对大地电磁测深法（M工）的场源随机性、信号微弱和观测困难的弱点，改用人工控制场源以获得更好的探测效果的一种电磁测深法。
它通过改变发射源的发射频率达到测深目的，用测量相互正交的电场和磁场分量计算卡尼亚视电阻率和阻抗相位。
1、数据处理CSAM工数据处理采用Zonge公司提供的与（;DP - 32多功能电法仪相配套的软件包，包括原始数据的预处理及二维模型反演。
数据预处理：即对野外采集的原始数据进行整理，剔除干扰较大和误存的数据，对数据进行静态位移及近区校正.同一测线不同日期数据的拼接及平均处理，得出下一步数据处理所需的不同输入文件。
二维模型反演：主要采用美国Zonge公司出版的商业化反演软件（SCS2D.exe），对经过预处理的CSAM工数据进行似二维反演。
该程序首先对经过预处理的数据自动给出背景模型断面，然后根据研究区的地电特征，选定适宜的反演拟合参数进行多次拟合叠代，最终计算的结果为不同深度的电阻率断面模型。
此时，再利用M（）DsE工软件将上述程序反演生成的模型电阻率断面转换成Su工fe工网格化文件（或其它格式的文件），经编辑绘制成反演视电阻率断面图。
2、CSAM工法的应用效果2.1该盆地北缘AOI号勘探线的试验效果A01号勘探线位于该盆地北缘新城子地段，地表被第四系及第三系上新统（N）所覆盖。
可控源音频大地电磁测深法在地热田勘探中的应用
可控源音频大地电磁测深法在地热田勘探中的应用随着地热资源越来越广泛的应用，为了提高效率，减少投资风险，开发地热资源前必须进行地质调查。
可控源音频大地电磁法以其探测深度大、分辨能力高等特点广泛应用于地下水资源勘查等领域。
选择该物探方法，在广东某地的地热资源勘查中进行了实地勘查，探测结果得到初步验证，取得了较好的地质效果。
说明可控源音频大地电磁法用于地热资源勘查是行之有效的。
标签：可控源音频电磁勘探地热资源作为一种绿色、清洁的新型能源，与其他传统能源相比，地热资源具有易于开采，便于应用及无环境污染等许多优点，有着广泛的应用前景，并可取得良好的经济效益、社会效益和环境效益[1]。
本文结合广东省某地热田地热资源开发可行性勘查项目中开展的可控源音频大地电磁测深法（以下统称CSAMT）[2]，对CSAMT方法在地热资源勘查中的效果作出初步探讨、同时对本方法在查找地质构造中的分析原则总结出几点想法。
1场地的地质概况1.1地质概况勘查区内地层较简单，由上至下分别为：第四系全新统冲洪积层（Q4alp）、第四系残积层（Qel）、燕山早期第三阶段侵入岩（γ52（3））。
区内第四系的地层深度不大于20m。
燕山早期第三階段侵入岩（γ52（3））岩性为中—粗粒黑云母花岗岩，岩石风化带裂隙较发育，但厚度较小；新鲜岩石坚硬、裂隙较发育，裂隙面见绿泥石化，局部区域轻微-中等硅化。
勘查区处于区域性北东向河源深大断裂南东侧。
区内主要为河源深大断裂带的次生断裂。
地质调查和地热钻探结果显示，断裂构造带内后期侵入岩脉较发育，其中主要有辉绿岩脉（βμ），其次为石英岩脉。
1.2 CSAMT方法的选择依据区内燕山期花岗岩为高阻岩石，表现为高阻电场特征（电阻率一般在1600Ω·m以上）。
勘查区内地下水水位浅、地下水储量丰富，因此构造带内因岩石破碎导致含水量远大于周边密实的燕山早期第三阶段侵入岩-花岗岩，在视电阻率曲线上很可能形成低阻带异常。
可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区勘探中的应用
可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区勘探中的应用引言随着矿产资源勘探技术的不断发展，各种新的勘探方法被应用于矿区的勘探工作中。
可控源音频大地电磁测深法是一种新型的地球物理勘探方法，通过利用地球电磁场探测地下的矿产资源分布情况。
本文将以双尖山矿区为例，介绍可控源音频大地电磁测深法在矿区勘探中的应用。
一、双尖山矿区地质背景双尖山矿区位于中国的某省，是一个重要的矿产资源开发区。
该地区地质构造复杂，矿产资源种类丰富，包括金属矿、非金属矿等。
由于地下矿产资源的分布情况不明，传统的勘探方法已经不能满足对矿产资源的准确勘探需求。
需要引入新的地球物理勘探方法对地下矿产资源进行深入探测。
二、可控源音频大地电磁测深法原理可控源音频大地电磁测深法是一种新型的大地电磁勘探方法，它通过植入可控频率和自然频率相近的音频信号，利用专用接收设备测量地下电磁响应，从而揭示地下电性结构和地下矿产资源的分布情况。
该方法具有较强的穿透力和垂直分辨能力，适用于矿产资源勘探和地下水探测等领域。
三、可控源音频大地电磁测深法在双尖山矿区的应用在双尖山矿区，利用可控源音频大地电磁测深法进行地下勘探，首先需要植入音频信号源，然后设置接收设备进行地下电磁测量。
通过对地下电磁响应的分析，可以获取地下电性结构和矿产资源的分布情况。
在实际的勘探工作中，我们先在矿区范围内选择若干个测点，然后在这些测点处布设音频信号源和接收设备，进行地下电磁测量。
经过一段时间的测量，我们获得了大量的地下电磁数据。
通过分析这些数据，我们发现在矿区的某些地段存在较强的电磁异常响应，这表明这些地段可能存在丰富的矿产资源。
通过进一步的数据处理和解释，我们成功地揭示了双尖山矿区地下金属矿产资源的分布情况，为后续的矿产资源开发提供了重要的信息支持。
四、可控源音频大地电磁测深法的优势相对于传统的地球物理勘探方法，可控源音频大地电磁测深法具有较多的优势。
该方法具有较强的穿透力，可以在较大深度范围内进行探测。
可控源音频大地电磁测深在推覆体下找煤的应用
科技信息可控源音频大地电磁测深在推覆体下找煤的应用孙世芳1苗军1李旭2柳鹏1（1.吉林省煤田地质勘察设计研究院 2.吉林煤业集团）［摘要］地震一直是寻找煤炭资源的主要方法，但由于受地震施工条件的限制，采用可控源音频大地电磁测深方法寻找煤炭资源在湾沟地区得到了验证。
［关键词］大地电磁测深法煤炭资源煤炭资源勘查一、勘查区概况1、勘查区位于白山市，地处湾沟镇方位270°，距离湾沟镇8km ，勘查区面积为35.64km 2。
2、工作量：根据本次勘探的目的,测区初步施测1、2、3、4、5、6、7、8线，共8条测线。
测线长：60000米，平均点距50米。
测线实测坐标点：1200个，试验点50个。
全区总物理点为1250个。
勘查施工布置图如下：工程布置及实际材料图3、地层区划及物性特征：勘查区地层由老到新依次为：上元古界的青白口系马达岭组、钓鱼台组、南芬组，震旦系下统桥头组、万隆组、上统八道江组；古生界的寒武系下统碱厂组、馒头组、毛庄组，上统徐庄组；奥陶系下中统、石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组、中统石盒子组。
石炭系及二叠系为含煤地层。
含煤地层详述如下：（1）含煤地层本区含煤地层以太原组发育并保存较好，地层沉积较为稳定，煤层发育亦较好，为本区的主要含煤层位。
山西组因受上覆石盒子组地层的剥蚀（或冲刷），地层残缺不全，只局部地段保存，煤层发育不佳，稳定性差，具可采厚度者较少。
（2）煤层及煤层对比对比依据（据1954年通化矿务局《湾沟煤田地质报告书》）石炭、二叠系煤系岩层，一般分布均匀，沉积环境比较稳定，有三个可采煤层。
①1煤层发育较好，厚度0.7~2m ，分布面积小，储量不大，只局部可采。
②2煤层矿区发育普遍，分为2上和2下两层。
其中2上较好，煤厚在3.0~5.0米以上，2下层较薄，在0.4~2米。
③3煤层为本井田最主要的煤层，可采厚度一般在4.0~7.0米，最厚处达16.0米，全区发育都比较稳定，约占井田储量的70%。
可控源音频大地电磁法在西南地热资源勘查中的应用
可控源音频大地电磁法在西南地热资源勘查中的应用可控源音频大地电磁法（CSAMT）是一种现代化的地球物理勘探技术，其应用广泛，可以用于地质、水文、矿产等领域的勘察。
在西南地区的地热资源勘查中，CSAMT技术也得到了广泛应用，并成为了发掘地下地热资源的有力工具。
西南地区是中国地热能资源较为集中的地区，拥有许多具有潜在的地热能资源的区域，其中以云南、四川、贵州等地的地热勘查尤为活跃。
在这些地区，使用CSAMT技术，针对地下的地层构造、裂隙和电性质进行测量，可以有效的对地热资源进行勘探和评价。
在西南地区，CSAMT技术主要用于进行地下岩石的电性测量。
由于岩石的电性质随岩石类型、结构和化学组成的不同而变化，因此可以通过对地下岩石的电性特征进行测量，来寻找地下岩石的裂隙、缝隙和地下水等信息，进而推断地热资源的分布。
具体的应用方法是，首先在地面上设置音频发射机和接收机，然后发射一定频率的声波电磁信号到地下，这些信号会遇到不同电阻率的地下岩石和地下水，从而经过各种反射、折射和延迟后传回地表的接收器。
接收器对这些信号进行接收和记录，然后通过对接收信号的分析和处理，可以得到地下岩石和水层的电阻率分布情况。
在西南地区的地热勘查中，CSAMT技术已经被广泛应用。
例如，在四川省的江油，采用了CSAMT技术对其地热场进行勘察，获得了较为精确的地下地热分布情况，为其后续的地热开发奠定了基础；在云南省的昆明，也采用了CSAMT技术进行地热资源勘察，并且通过对数据的分析和处理，成功发现了多个具有潜在地热资源的地区。
以CSAMT为代表的现代化勘探技术，在西南地区的地热勘探和开发中将起到越来越重要的作用。
随着技术的不断优化和应用经验的积累，相信这种技术将能够为西南地区的地热资源勘探和开发提供越来越有力的支持。
数据是科学研究和决策制定的重要基础。
在西南地热资源勘查中，相关的数据对于评估和开发地热资源具有至关重要的作用。
本文将列出一些与西南地热资源相关的重要数据，并进行分析。
可控源音频大地电磁测深在地热勘查中的应用
可控源音频大地电磁测深在地热勘查中的应用在众多地热勘查物探方法中，可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）具有勘探深大、穿透较大厚度的低阻层能力强的特点，勘察目的层深度较大时，可较清晰地反映含水构造、含水层的空间分布。
因此，在地热勘察中得以广泛应用。
标签：CSAMT 地热断裂构造1引言地热是一种综合性矿产资源，其用途广，可用于发电、采暖等。
具有清洁、可持续利用的特点[1]。
近年来，我国能源行业、旅游业、房地产业等行业均大幅度增加了对地热资源这一清洁性能源的勘察利用。
物探方法作为深部地热地质勘查的重要手段，在地热区查明赋水构造、赋水水层的走向、倾向等空间展布规律的过程中发挥了重要作用。
我院自2007年引入加拿大凤凰地球物理有限公司生产的V8电法工作站以来，数年年在全国各地尤其是江西省实施了大量的以寻找地质构造为主的CSAMT勘查工作，涉及金属矿勘查、地下水资源及地热勘查等方面，取得里一定的经济效益和社会效益，在此仅就CSAMT法在地热勘查中的应用做些分析。
2 CSAMT法方法原理及特点2.1基本原理可控源音频大地电磁测深（CSAMT）法是通过人工场源（电偶源）向地下发送不同频率（范围0.125～10kHz）的交变电流，在地面一定区域内测量正交的电磁场分量，计算卡尼亚电阻率及阻抗相位，达到探测不同埋深的地质目标体的一种频率域电磁测深方法。
勘探深度可达数十米至3公里。
野外数据采集系统在测线上扫频观测各道各频率f的电场Ex（f）和磁场Hy （f）分量，由V8仪器计算成卡尼亚电阻率Cagniard resistivity ρa（f）和阻抗相位φa（f）：以目标体与地层、构造、岩浆岩等地质体的导电性差异为基础，通过单独或联合反演ρa（f）、φa（f）给出地下介质的电性结构，分析其分布规律，进而解决相关地质问题。
根据其测量电磁场分量特点可分为张量、矢量和标量测量。
张量CSAMT使用两组正交场源，对每个场源测量五个场分量（Ex、Hy、Ey、Hx、Hz）；矢量CSAMT使用一个场源，测量五个场分量；标量CSAMT仅观测一个场源的两个正交的切向分量（见图1）。
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第28卷 第4期物探化探计算技术 2006年11月收稿日期:2005-04-29文章编号:1001—1749(2006)04—0337—05可控源音频大地电磁测深法应用实例黄力军,陆桂福,刘瑞德(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,廊坊065000)摘 要:目前对电法的探测深度要求越来越高,常规电法有时难以满足实际工作需要。
与常规电法相比,可控源音频大地电磁测深法具有探测深度大、设备相对轻便和横向分辨率高等特点,已广泛应用于地热资源、水文地质、有色金属矿产和工程地质勘查工作之中,并取得了令人十分满意的实际应用效果。
这里介绍的是一些具有代表性可控源音频大地电磁测深应用实例和应用成果,这些实例基本函概了目前电法的主要应用范畴,常规电法难以胜任的地质调查工作。
实例中包括断陷盆地型地热资源和深部基岩裂隙水调查,危机矿山深部找矿和复杂地形条件下铁路隧道工程勘查。
关键词:电磁测深;地热资源;水文地质;有色金属矿产;工程地质;调查中图分类号:P 63113+25 文献标识码:A0 前言可控源音频大地电磁测深是在音频大地电磁测深(AMT )基础上,发展起来的一种人工源频率测深方法。
上世纪五十年代,在卡尼亚(L Cagn 2iard )论文[1]的基础上,发展形成了基于观测天然场大地电场和磁场正交分量,计算视电阻率的大地电磁测深方法。
在音频(n ×10-1Hz ～n ×103Hz )范围内,大地电磁场相对较弱,人文干扰较大。
为了克服上述困难,七十年代初,D W Strang way 教授和他的学生M A Goldstein [2,3]提出沿用AMT 的测量方式,观测人工供电产生的音频电磁场。
由于所观测的电磁场频率、场强和方向均由人工控制,其观测的方式与AMT 相同,所以称其为可控源音频大地电磁测深(简称CS AMT 法)。
CS AMT 法可以采用磁性源或电性源二种人工场源,目前主要应用电性源可控源音频大地电磁测深法。
可控源音频大地电磁测深是以有限长接地导线为场源,在距场源中心一定距离处同时观测电、磁场参数的一种电磁测深方法。
目前应用大多采用赤道偶极装置进行标量测量,同时观测与场源平行的电场水平分量E x 和与场源正交的磁场水平分量H y (测量装置布置见图1)。
利用电场振幅E x和磁场振幅H y 计算卡尼亚阻抗电阻率ρs ,电场相位E p 和磁场H p 计算卡尼亚阻抗相位φs 。
阻抗电阻率和阻抗相位联合反演计算反演电阻率参数,利用反演电阻率进行地质推断解释。
目前,可控源音频大地电磁测深反演主要采用一维电阻率圆滑反演方法[4]。
图1 标量CS AMT 测量装置示意图Fig .1 Scalar CS AM T survey array十几年来,我们一直从事可控源音频大地电磁测深应用研究和生产工作,在各个应用领域中均做过很多工作。
在本文中,作者以典型实例介绍了可控源音频大地电磁测深方法的实际应用及应用效果。
1 地热资源调查作为绿色能源,地热资源的开发利用日益受到人们的广泛重视。
一般情况下,地热资源埋藏较深,开采风险很大。
为了提高效率,降低成本,减少投资风险,在开发地热资源前,大多进行地质调查,地球物理勘查就是地热资源调查的重要手段之一。
地下热水能够使热储层位电阻率降低,低阻异常是识别地热资源的重要标志,所以在以往地热资源调查中,直流电阻率法一直占主导地位。
但直流电阻率法的工作效率低,勘探深度相对较浅,在使用中受较大限制。
目前地热资源开发的深度越来越大,大多开采深度已超过2000m。
随着深度加大,地表观测到的由地下热水引起的电阻率差异越来越小,以至难以观测到由地热变化引起的电阻率异常,所以,深部地热资源调查的主要任务是勘查热储地层及地质构造分布情况。
近几年,我们采用可控源音频大地电磁测深法,分别在北京、辽宁、河北、江西、江苏和浙江等地的深部地热资源调查中,均取得了较好的地质效果。
断陷盆地型热水埋深相对较大,以中低温为主,分布范围较广,是目前利用最广的地热资源,在北京已经得到广泛地开发和利用。
北京市及周边地区蓟县系雾迷山组白云岩厚度较大,埋深一般0m～n×1000m,岩溶裂隙较为发育,热导率值较高,是北京市主要热储地层。
该区地热勘查主要任务是了解蓟县系白云岩埋藏深度、上覆地层和构造分布情况。
以北京市远郊某区为勘查实例,该测区大部为第四系所覆盖,第四系(Q)由粘土、粉砂和砂砾石组成;第四系下部为白垩系(K)砂岩和侏罗系(J)砂岩,侏罗系内穿插有火山岩;侏罗系下部为蓟县系(Jx),岩性主要为白云岩。
在测区内地层间电性差异较为明显,第四系电阻率较低,约20Ω・m左右;白垩系电阻率20Ω・m ～50Ω・m;侏罗系砂岩电阻率为50Ω・m～100Ω・m;蓟县系白云岩电阻率大于500Ω・m。
各时代地层岩性之间电阻率存在明显差异,为开展电法勘探工作提供了充分的地球物理前提。
图2是该测区某地可控源音频大地电磁测深反演电阻率和地质解释综合断面图。
由图2可见,断面内除x=1500m附近出现断裂破碎带外,从剖面起点到端点断面电阻率逐渐升高,符合实际地层呈单斜变化趋势。
断面内0m～-500m为第四系,河滩局部出现高阻外,电阻率均很低;除第四系和白垩系间电阻率差异较小,层间电阻率呈渐变关系,除两者间界面不太明显外,白垩系～侏罗系～蓟县系界面非常清楚。
实际验证(地热井)结果, 1296m见蓟县系白云岩,利用CS AMT反演电阻率推断蓟县系白云岩顶界面深度与实际地热井验证深度结果仅差几十米(见图2)。
该地热井已开发出温度71°C,出水量2000m3/d以上的地下热水。
由于地热开发井终孔于断裂破碎内,是北京市目前温度和出水量最高的地热开发井。
图2 北京市某地CS AM T地热勘查综合断面图Fig.2 The comp rehensive cr oss secti on ofCS AM T exp l orati on,Beijing2 水文地质调查直流电阻率测深法是浅部基岩裂隙水调查的主要手段。
但其勘探深度相对较小,施工过程相对较为繁琐。
当地表障碍物较多时,施工非常困难,尤其随着深度加大,直流电阻率测深法更加难以满足实际工作需要。
下面是北京郊区水文地质调查实例。
目前,北京应用的地下水主要分二个方面:一个是灰岩或白云岩岩溶裂隙水;另一个是断裂构造水。
由于奥陶系灰岩岩溶破碎相对发育,与其它相应岩层相比埋深较浅,因而是目前北京市地下水开发的主要来源。
勘探区为第四系覆盖,附近地表出露有石炭～二迭系(C-P)、奥陶系(O)和寒武系(∈)。
其中,石炭～二迭系主要为砂岩、页岩和泥岩,电阻率100Ω・m左右;奥陶系主要为灰岩,电阻率大于500Ω・m;寒武系主要为砂岩、页岩和灰岩,电阻率100Ω・m～300Ω・m。
剖面附近出露有花岗岩体。
833物探化探计算技术28卷可控源音频大地电磁测深的勘查目的是,利用剖面测量方法确定实测剖面内地层、花岗岩体和地质构造的分布情况,勘探深度2000m 。
图3是区内实测剖面CS AMT 勘查综合断面图。
由图3可见,除表层外,反演电阻率曲线可大致分为四个值区,其中从剖面起点到x =1300m 处为高值区,平均电阻率大于1000Ω・m ,推断为花岗岩体产生;从x =1300m 处到剖面末端的区域内,由上至下又分为三个值区,反演电阻率曲线为K 型,根据反演电阻率曲线及对应岩石电性,推断由上至下分别为石炭～二迭系、奥陶系和寒武系(地质推断结果见图3)。
图3 北京市某乡CS AM T 水文地质勘查综合断面图Fig .3 The comp rehensive cr oss secti on of CS AMThydr ogeol ogical exp l orati on,Beijing图3内水文井为地下水开发钻孔,钻孔揭露上部见有砂页岩,下部为花岗岩和蚀变灰岩,地层深度与解释结果基本一致,终孔于断裂破碎带中(井深1000m ),出水量1000m 3/d 以上。
3 危机矿山深部找矿电法在金属矿产物探勘查工作中一直占有重要地位,随着找矿工作的进一步深入,浅表矿日益减少,寻找深部隐伏矿是今后找矿的主要目标。
另一方面,找矿工作重点已经逐渐转向我国西部地区,西部地区地表和地形条件更加复杂,一些常规电磁法已无法满足深部及复杂地形条件工作需要。
可控源音频大地电磁测深方法采用定源观测,具有轻便、快速和勘探深度大等优点,其在复杂地形条件和深部找矿工作中,确定成矿有利地段和隐伏矿定位预测等方面起到了其它方法无法替代的重要作用。
这里的定位预测实际上是指在详查找矿阶段,采用以电测深为主的方法手段对矿(化)体进行二维或三维空间定位。
根据其产状、规模和延伸(深)情况,结合已知地质和其它资料进行合理地质解释的一种找矿方法技术。
在实际工作中,我们一般采用中梯装置的时间域激发极化方法,寻找勘查区内成矿有利地段,使用可控源音频大地电磁测深法,在成矿有利地段对矿(化)体进行定位预测,并结合地质、地球化学和其它资料进行综合研究的找矿方法。
事实表明,上述方法在实际找矿工作中可取得明显的地质效果。
下面是甘肃白银有色金属公司小铁山矿深部找矿实例。
白银有色金属公司是五十年代初兴建的我国最大的铜有色金属生产基地,近十年来,后备矿源出现危机。
1992年我所参加白银矿区地质和物化探综合找矿研究工作,经过充分研究前人在中、大比例尺地质和物化探资料基础上,在小铁山矿区选择成矿有利地段进行100m ×20m 网度的可控源音频大地电磁面积性测量及重点剖面的岩石地球化学、重力测量工作。
小铁山矿床是一个隐伏的海相火山岩Pb 、Zn 、Cu 多金属矿床。
地表仅有一铁帽露头,矿体全部埋藏于深部。
区内出露的地层为白银群变质火山岩,可分为上、中、下三层,即上部石英角斑岩夹角斑凝灰岩;中部为硅质千枚岩夹石英角斑凝灰岩层;下部为石英角斑凝灰岩层。
小铁山含矿带富存于一背斜轴部的石英角斑凝灰质碎裂岩中,矿化带上盘为硅质千枚岩,下盘为石英钠长斑岩体,已知矿的性质和分布与断裂构造关系密切。
资料处理后分别在相距100m 的12线和13线可控源音频大地电磁测深反演电阻率断面内,出现相互对应的二处低阻异常(ρ1和ρ2异常),其中ρ1(ρ1-1和ρ1-2异常)异常对应已知矿体,ρ2异常位于深部探矿工程的空白地段的175号点附近,12线的ρ2异常位于海拔1100m ～1800m 处,为单一低阻异常;13线的ρ2异常由二部分组成(ρ2—1和ρ2—2异常),其中ρ2—1异常位于海拔1400m ～1700m 处,ρ2—2异常位于ρ2—1异常下方海拔850m ～1400m 处(见下页图4)。
根据地质资料和综合物化探异常,白银有色金属公司地质队1994年采用钻探验证(钻孔编号bzk1)12线的ρ2异常。