勘探隊(duì)員之歌 來自礦產(chǎn)勘查與評價 00:00 01:34

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可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）

㈠野外工作裝置

工作中由于磁場沿測線的空間變化不大，故在一個“排列”上觀測7個沿測線的電場分量Ex，而只測一個正交磁場分量Hy，以計(jì)算卡尼亞視電阻率和阻抗相位。這種測量方式叫做標(biāo)量。

圖1 CSAMT野外標(biāo)量測量意圖 

采用八道觀測儀器，一次測量便能完成7個測點(diǎn)的觀測。

圖2　可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）裝置圖

圖3 CSAMT發(fā)射配置圖

㈡方法原理簡介 

    CSAMT 法是針對大地電磁測深法（MT）的場源隨機(jī)性、信號微弱和觀測困難的弱點(diǎn)，改用人工控制場源以獲得更好的探測效果的一種電磁測深法。它通過改變發(fā)射源的發(fā)射頻率達(dá)到測深目的，用測量相互正交的電場和磁場分量計(jì)算卡尼亞視電阻率和阻抗相位。

卡尼亞視電阻率：ρS =

阻抗相位：Φz =ΦEx-ΦHy

式中：f-頻率；Ex-電場分量振幅；Hy-水平磁場分量振幅；ΦEx-電場分量相位；ΦHy-ΦHy水平磁場分量相位

根據(jù)電磁波的趨膚效應(yīng)理論，

趨膚深度：

式中：H-探測深度，ρ-電阻率。

從上式可見當(dāng)?shù)乇黼娮杪使潭〞r，電磁波的傳播深度（或探測深度）與頻率成反比。高頻時，探測深度淺，低頻時，探測深度深。人們可以通過改變發(fā)射頻率來改變探測深度，達(dá)到頻率測深的目的。

在不接地的回線或線框中，供以2n音頻（0.125～8192 Hz）電流產(chǎn)生相應(yīng)頻率的電磁場。電性源是在有限長（1～3 km）的接地導(dǎo)線中供以音頻電流，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的電磁場，通常稱其為電偶極。電性源CSAMT法收發(fā)距可達(dá)幾到十幾公里，探測深度一般為幾十米到幾公里（與介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)）。

㈢數(shù)據(jù)處理、基本圖件繪制與解譯  

⒈數(shù)據(jù)預(yù)處理

野外數(shù)據(jù)采集完成后，通過RS-232接口回放到計(jì)算機(jī)中，通過一系列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后，方可計(jì)算CSAMT卡尼亞（Cagniard）視電阻率、阻抗相位和單點(diǎn)曲線等。

圖4 CSAMT（Cagniard）斷面圖

圖6 CSAMT（Phase）斷面圖

⒉基本圖件繪制

基本數(shù)據(jù)處理完成后，且可以繪制以下基本圖（冊）件

⒊數(shù)據(jù)處理與解譯

目前，CSAMT解釋軟件有美國Zonge公司出版的商業(yè)化（SW-CSINV1D）、（SCS2D1exe）的反演軟件包，包括原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理及一、二維模型反演。

數(shù)據(jù)預(yù)處理：即對野外采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，剔除干擾較大和誤存的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)位移及近區(qū)校正，同一測線不同日期數(shù)據(jù)的拼接處理，得出下一步數(shù)據(jù)處理所需的不同輸入文件。

模型反演：對經(jīng)過預(yù)處理的CSAMT數(shù)據(jù)進(jìn)行一維、似二維反演。該程序首先對經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)自動給出背景模型斷面，然后根據(jù)研究區(qū)的地電特征，選定適宜的反演擬合參數(shù)進(jìn)行多次擬合疊代，最終計(jì)算的結(jié)果為不同深度的電阻率斷面模型。此時，再利用MODSET軟件將上述程序反演生成的模型電阻率斷面轉(zhuǎn)換成Surfer網(wǎng)格化文件（或其它格式的文件），經(jīng)編輯繪制成反演視電阻率斷面圖。 

圖7 CSAMT（CSINV1D）一維反演模型圖 

圖8 CSAMT（SCS2D）二維反演模型圖 

（四）應(yīng)用實(shí)例

固體礦產(chǎn)1  遼寧八家子鉛鋅礦深部和外圍找礦  

 地質(zhì)簡況：出露的地層有長城系大紅峪組（Chd）、高于莊組（Chg）和中生界侏羅系蘭旗組（J2l）。長城系大紅峪組主要為石英巖質(zhì)礫巖、砂巖、長石石英雜砂巖，局部夾有頁巖；高于莊組以白云巖為主，上部為石英質(zhì)礫巖，局部夾有薄層石英粉砂巖；侏羅系蘭旗組巖性為安山質(zhì)礫巖、安山巖、安山質(zhì)角巖、集塊巖及凝灰?guī)r。區(qū)內(nèi)已知與成礦有關(guān)巖漿巖為房勝溝巨斑狀花崗巖體（γ2）的一部分。  

結(jié)果表明：采用可控源方法推斷結(jié)果，并經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，在82點(diǎn)海拔-585. 55～- 588. 05 m處見礦，見礦厚度2.5 m，Pb + Zn品位為3. 21%。 

其中北部成礦段區(qū)內(nèi)巖性較為單一，圍巖（白云巖）電阻率相對較高，巖層及斷層內(nèi)含水量較低，礦體與圍巖存在明顯的電阻率差異，電法尋找隱伏金屬礦存在充分的電性前提。雖然礦體埋深較大（> 800 m），上述異常驗(yàn)證結(jié)果再次證實(shí)，可控源音頻大地電磁測深方法在尋找深部隱伏礦工作中的定位預(yù)測作用的效果非常明顯。