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寻找隐伏矿体中可控源音频大地电磁测深的运用探讨

2015-07-16王珣

地球 2015年9期
关键词:矿区

王珣

[摘要]可控源音频大地电磁法主要是利用人工控制来测探的一种电磁法,其较传统的电磁法有着很多自身的优势和特点,如探测幅度较深、测探强度较强、使用便利等。隐伏矿体地质复杂,地形较为隐秘且容易受到干扰,应用此电磁法能够提高测探效率和效果。本研究通过以山东省某矿区为例,探究在寻找隐伏矿体时可控源音频大地电磁法的运用,分析其原理和使用效果,促进山东省矿产勘测水平的不断提高和健康发展。

[关键词]隐伏矿体 可控源音频大地电磁法 矿区 测探

[中图分类号] P624 [文献码] A [文章编号] 1000-405X(2015)-9-199-1

0前言

1950年,西方相关学者研究出了大地电磁法,其能够计算电阻率。随着不断地发展,理论和方法得到不断深入和扩展,并在20年后赢得了广泛关注和使用。山东省作为我国矿区发展较好的地区,其存在很多地形地势复杂的矿区,寻找隐伏矿体难度较大。利用可控源音频大地电磁法,采取人工控制测探,准确找到目标矿体,提高寻矿水平,为山东省隐伏矿体测探提高参考依据。因此研究寻找隐伏矿体中可控源音频大地电磁法的应用非常必要。

1山东地区B矿区

山东地区的B矿区属于较为高等的矿区,其矿体呈低阻,且位于山东省北部,其地势高低起伏大,地质复杂,主要矿体为砂板岩、花岗岩、蛇纹岩等。矿体多呈现分层体、窝体和囊体,外形多变。矿体产状缓度不高,约为30°左右[1]。B矿区的矿体和其岩石构成电阻率数值比400Ωm小,而周围岩石的电阻率比2000Ωm大,这两个数值其中的电阻率具有不同电性,因此为利用人工电磁法奠定基础。如图1为B矿区矿体分布。

2矿体异常特点

利用可控源音频大地电磁法可在B矿进行探测,首先按照一定的比例对部分岩体测量,并计算出异常的最大值。经测量和计算,其△H为7542nT,这种差异较大,矿区最高的挺拔地区呈数轴形式存在,没有显著方向。其B矿区差异南部存在非常强烈且面积广泛的异常,呈现负属性,以南部比较密集和陡峭。这一异常能够体现出矿体的凸处方向,主要为南部。然而在地底较深的地方,其呈现东部顺延的状态。由于非常陡的地区没有探测的条件,因此此处地势为封锁。目前,B矿区处于探测矿体时期,其周边矿化状态并未出现,然而主要的矿体部分东面呈现断断续续的异常状,在探测是否存在矿体时具有一定的困难。因此采用CSAMT(可控源音频大地电磁法)较为必要。

CSAMT电磁法在探测矿体过程中,可以将矿体电性反电阻率测查出来。如在B矿区内地层出现花岗岩,多变质,将其划分成不同的层面1、2、3层,1层主要为结晶灰岩组成,2层是由斑凝灰岩构成,3层为灰质碎岩。所有的信息经过统计和整理,结果显示两线(距离100米左右)间,反演电阻率显示出一组应对的低阻异常部分,Ta中Ta-a和Ta-b是具备资料的矿体,Tb高度较高(处于1000米≤h≤1800米)属于独立低阻现象,Tc是由Tc-a和Tc-b组成,Tc-a位于1500米≤h≤1700米处[2]。如图2可见为CSAMT反演电阻率状况。

依照地形信息与整体物化探测异常,隐伏矿体探测小组发现了上述现象,并发现了金属矿体逐渐加深,其中铜所占的比例为1/2500,最大含量比例值为1.9/2000。此处电阻率异常,数值较为明显,偏向北方,且和CSAMT探测地相符。依照此位置探测的特点和状况,可以勘察电阻数值不高,且周围的要高于此处数值,相差较多,由此断定矿体位置。在勘测数据中观察,矿体电阻的取值限度较大,为150Ωm≤R≤9800Ωm,`x是3209Ωm,和灰岩的值较为相似,没有明显不同。因此可以使用这一电阻率值寻找隐伏矿体。然而矿体仍由东南至西北的方向分布,更加偏重于东南断裂处[3]。实际运行中,需要利用CSAMT方法对此处进行分析和研究,以保证电磁寻矿不受太多的干扰。结合物理知识,利用可控源音频大地电磁法在矿体区域布置400个物理点,剖面结合地势如断裂、凹陷等,设计10个钻孔,确定电阻梯度和矿体存在位置后开始开采,以保证准确性和有效性。

寻找隐伏矿体是目前矿体开采工程中较为重要和复杂的一个环节,在使用可控源音频大地电磁法(CSAMT)勘探时,应尽量加强对地质条件的认识,依照其矿区性质和信息进行工作。在保证矿体电阻低于周围岩石电阻3倍基础上,实施框体位置寻找,并采取有效的方式,结合物理和地质学相关知识,实施钻孔开采,以最快的时间和最准确的位置提高寻矿效率,保证可控源音频大地电磁法的高效利用和顺利开展。

3结论

山东地区矿区数量繁多,一直以来都是我国开采矿产的重点地区。然而随着开采量的增多,导致隐伏矿体的存在逐渐增加。隐伏矿体多处于地势起伏、地质条件复杂地区,其矿体存在位置相对于周围岩石层电阻率低。利用可控源音频大地电磁法,能够准确探测出矿区反演电阻率,确定隐伏矿体位置,为精确钻孔开采奠定良好的基础,实现山东省寻矿技术效率的飞速提高和发展。

参考文献

[1]陈长敬,丁培超,罗士新.可控源音频大地电磁测深在隐伏断裂勘察中的应用研究[J].价值工程,2011,10(29):295-297.

[2]谭红艳,吕骏超,刘桂香,等.EH4音频大地电磁测深方法在鄂东南地区寻找隐伏矿体的应用[J].地质与勘探,2011,06(01):1133-1141.

[3]张建奎,王立友.可控源音频大地电磁测深找铅锌矿的应用[J].物探与化探,2010,11(02):167-169.

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