CSAMT在深部矿产勘查中的研究与应用
摘要
随着国家建设对矿产资源需求量加大，国内浅部矿产资源储量已经不能满足国家建设的需求。矿产资源是关乎国家经济建设、社会发展的战略性问题。通过国内外地质学家对深部成矿理论研究表明，我国大陆深部蕴藏着潜力巨大的矿产资源。开发利用深部矿产资源将更有利于经济建设和社会发展。然而，由于环境噪声的干扰、深部复杂的地质结构以及深部探测技术水平等因素的限制，深部矿产资源勘查技术面临着巨大的挑战。
可控源音频大地电磁法(CSAMT)是利用岩矿石电性差异、观测人工场源在大地中激发的电磁场响应的电磁测深方法，具有勘探深度大、工作效率高，受地形影响小，对低阻层敏感且不受高阻屏蔽、分辨率高等特点。因此在深部固体矿体矿产勘查中得到普遍应用，近几年发展非常迅速。
论文首先阐述了可控源音频大地电磁法的研究背景和国内外研究现状；然后介绍了CSAMT法的基本理论以及野外工作方法。其中，针对CSAMT法在实际工作中遇到的数据畸变问题进行了研究，详细分析了近场效应、静态效应、场源效应等畸变效应产生的原因，并采用数值模拟的方式对比讨论数据畸变效应校正方法的应用效果。
论文最后以CSAMT法在五道岭钼矿勘查应用为例，以矿区地质资料为基础、岩矿石物性为依据，结合矿区重磁勘探结果，分析探讨CSAMT法电性反演剖面用于划分岩浆侵入体空间位置、确定断裂构造倾向埋深、围岩蚀变带位置及深度、初步划分地层方面的研究。
通过对CSAMT法在深部矿产勘查中的应用得到以下结论
1.依据CSAMT法视电阻率剖面可以划分矿区中存在电性差异的岩体、地层、构造、蚀变带等异常体，实现间接找矿。
2.结合地质、重磁等资料,电法剖面可以对地质情况进行更为精细的划分，有助于构建三维地质模型。
3. CSAMT法能够满足深部矿产勘查分辨率的需求；在近区，电场比磁场测深效果更为稳定，可用于近场数据畸变校正。
4. CSAMT法数据畸变效应形式多样，本质上概括为非平面效应、电荷效应。
As the country increased demand for mineral resources, the domestic shallowreserves of mineral resources can not meet the needs of national construction. Theproblem of mineral resources is related to the strategic issues of national economicand social development. Deep mineralization theoretical studies by domestic andforeign geologists show that, Chinese mainland deep bears great potential mineralresources. Development and utilization of the mineral resources of the deep will bemore conducive to economic construction and social development. However, due tothe interference of ambient noise, the complex geological structure of the deep anddeep detection limit of the level of technology and other factors, deep exploration ofmineral resources technology is facing enormous challenges.
Controlled audio-frequency Magnetotelluric method (CSAMT) is anelectromagnetic sounding method which is use of the electrical properties of rocksand minerals difference resistance, and observes response to electromagnetic fieldswhich are generated by an artificial source in the earth. CSAMT is exploration depth,high efficiency, small topographic effects, Sensitive to the low resistivity andfrom the high resistivity shield, and high resolution. It is widely used in the deep solidore body mineral exploration in recent years and develops very quickly.
First of all, the paper described the research background and research status of thecontrolled source audio-frequency Magnetotelluric method; then introduced theCSAMT method basic theory and field work methods. For the CSAMT data distortionand its correction problems encountered in practical work, a detailed analysis of thecauses of the near-source effect, static effects, source data distortion effects, andnumerical simulation by means of contrasts discuss data correction of the distortioneffect.
Finally, the paper takes the CSAMT exploration applications in wudaolingmolybdenum ore as example, based on geological data, the physical properties ofrocks and minerals based on mining gravity and magnetic exploration results, analysisand investigate the electrical inversion of CSAMT profile for the division ofmagmatic intrusions spatial location, to determine tendency of the depth faults, thelocation and depth of wall rock alteration, and the initial division strata.
The following conclusions of the CSAMT method in mineral exploration in the deep.
1, CSAMT can be used for making a distinction among mining, powerdifferences exist anomalous body of rock, formation structure, alteration zones, andachieving indirectly prospecting.
2, Combined with geological gravity and magnetic data, the CSAMT profile canbe made a finer division, to help build a3D geological model.
3, The CSAMT can be able to meet the needs of the resolution of deep mineralexploration; in the near zone electric field is more stable than the deep measuredeffect of the magnetic field, and used for near-field distortion correction of data.
4, The CSAMT is in various forms, and summarized in essentially non-planareffects, charge effects.
可控源音频大地电磁法(CSAMT)是利用岩矿石电性差异、观测人工场源在大地中激发的电磁场响应的电磁测深方法，具有勘探深度大、工作效率高，受地形影响小，对低阻层敏感且不受高阻屏蔽、分辨率高等特点。因此在深部固体矿体矿产勘查中得到普遍应用，近几年发展非常迅速。
论文首先阐述了可控源音频大地电磁法的研究背景和国内外研究现状；然后介绍了CSAMT法的基本理论以及野外工作方法。其中，针对CSAMT法在实际工作中遇到的数据畸变问题进行了研究，详细分析了近场效应、静态效应、场源效应等畸变效应产生的原因，并采用数值模拟的方式对比讨论数据畸变效应校正方法的应用效果。
论文最后以CSAMT法在五道岭钼矿勘查应用为例，以矿区地质资料为基础、岩矿石物性为依据，结合矿区重磁勘探结果，分析探讨CSAMT法电性反演剖面用于划分岩浆侵入体空间位置、确定断裂构造倾向埋深、围岩蚀变带位置及深度、初步划分地层方面的研究。
通过对CSAMT法在深部矿产勘查中的应用得到以下结论
1.依据CSAMT法视电阻率剖面可以划分矿区中存在电性差异的岩体、地层、构造、蚀变带等异常体，实现间接找矿。
2.结合地质、重磁等资料,电法剖面可以对地质情况进行更为精细的划分，有助于构建三维地质模型。
3. CSAMT法能够满足深部矿产勘查分辨率的需求；在近区，电场比磁场测深效果更为稳定，可用于近场数据畸变校正。
4. CSAMT法数据畸变效应形式多样，本质上概括为非平面效应、电荷效应。
As the country increased demand for mineral resources, the domestic shallowreserves of mineral resources can not meet the needs of national construction. Theproblem of mineral resources is related to the strategic issues of national economicand social development. Deep mineralization theoretical studies by domestic andforeign geologists show that, Chinese mainland deep bears great potential mineralresources. Development and utilization of the mineral resources of the deep will bemore conducive to economic construction and social development. However, due tothe interference of ambient noise, the complex geological structure of the deep anddeep detection limit of the level of technology and other factors, deep exploration ofmineral resources technology is facing enormous challenges.
Controlled audio-frequency Magnetotelluric method (CSAMT) is anelectromagnetic sounding method which is use of the electrical properties of rocksand minerals difference resistance, and observes response to electromagnetic fieldswhich are generated by an artificial source in the earth. CSAMT is exploration depth,high efficiency, small topographic effects, Sensitive to the low resistivity andfrom the high resistivity shield, and high resolution. It is widely used in the deep solidore body mineral exploration in recent years and develops very quickly.
First of all, the paper described the research background and research status of thecontrolled source audio-frequency Magnetotelluric method; then introduced theCSAMT method basic theory and field work methods. For the CSAMT data distortionand its correction problems encountered in practical work, a detailed analysis of thecauses of the near-source effect, static effects, source data distortion effects, andnumerical simulation by means of contrasts discuss data correction of the distortioneffect.
Finally, the paper takes the CSAMT exploration applications in wudaolingmolybdenum ore as example, based on geological data, the physical properties ofrocks and minerals based on mining gravity and magnetic exploration results, analysisand investigate the electrical inversion of CSAMT profile for the division ofmagmatic intrusions spatial location, to determine tendency of the depth faults, thelocation and depth of wall rock alteration, and the initial division strata.
The following conclusions of the CSAMT method in mineral exploration in the deep.
1, CSAMT can be used for making a distinction among mining, powerdifferences exist anomalous body of rock, formation structure, alteration zones, andachieving indirectly prospecting.
2, Combined with geological gravity and magnetic data, the CSAMT profile canbe made a finer division, to help build a3D geological model.
3, The CSAMT can be able to meet the needs of the resolution of deep mineralexploration; in the near zone electric field is more stable than the deep measuredeffect of the magnetic field, and used for near-field distortion correction of data.
4, The CSAMT is in various forms, and summarized in essentially non-planareffects, charge effects.
引文
[1]杜玉良，汤中立，蔡克勤等.资源矿山危机解困思考[J].西北地质，2005,4(38)：60-64.
[2]汤井田，何继善.可控源音频大地电磁法及其应用[M].长沙：中南大学出版社，2005.
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