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摘要: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。
关键词: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。上侏罗统齐古组(J。q)为成矿目的层,矿化赋存于该组岩层底部的砂砾岩中与下伏中下侏罗统水西沟群的接触部位,埋深般为150 - 240m。勘探线中施工的5个孔一深度较浅,一般揭露至水西沟群就终孔L2]。为检验该方法的电性分层效果以及初步了解该地区的地电特征,我们部署了一条穿过已知钻孑L、点距为190m的AOI线进行测深试验。
2.2内蒙古查干诺尔地区43号勘探线的应用效果
43号剖面位于内蒙古查干诺尔地区。该地段地表被第四系或第三系的汉诺坝组所覆盖,基底主要为华力西期的花岗岩,埋深为300m左右。剖面穿过两个已知钻孑L(ZKIO、ZK12)。在剖面线15km附近,ZK12号钻孔中220m深处见花岗岩基底,剖面2lkm附近,ZKIO号钻孔中290m深处见花岗岩基底。CSAM工测量反演结果较好地反映了该地段的地层结构,尤其是对盆地基底的反映较为突出。其次从浅层地震法的时间剖面可以看出,各反射层与CSAM工反演的电阻率断面电性分布特征一致。对盆地基底的探测,两种方法所反映的基底起伏形态基本吻合。因此,进一步说明了CSMA工方法的分层效果较好,在解决盆地基底埋深、起伏方面效果较为明显。
3、CSAM工法在砂岩型铀成矿地质环境研究中的应用
csAM工法主要用于寻找高阻体,查明地基底起伏、埋深及地层结构,追踪构造的展布方向等方面。下面结合该盆地北缘地区的实测成果,介绍其在砂岩型铀成矿地质环境研究中的应用。
该盆地北缘霍尔果斯地段为前人工作预测的第三系砂岩型铀成矿远景区,地表大部分地段被第三系上新统(N)所覆盖,地层结构、基底起伏埋深情况不清楚。为此.我们在该地部署了两条点距为250m的南北向剖面进行CSAM工测量。
南该剖面可以看出如下特征:
(1)反演视电阻率断面等值线在17号测点的北侧出现抬升,而在南侧出现跌落的不连续分布特征,解释为一高角度逆冲推覆(F3号)断裂,该断裂倾向北。
(2)断面冈中F3号断裂以北,电性层的分布表现出明显的三层结构特征。根据该地区的电性特征分析,第一电性层视电阻率为12 - 350.m,反映第三系上新统(N。)和上侏罗统齐古组(J。q),其厚度为150 - 350m,北厚南薄;第二电性层:视电阻率为5-120.m,总体表现以连续明显的低阻罔闭为特征,反映以泥质沉积为主的中下侏罗统水西沟群(J。sh),其顶板埋深为150 - 350m,厚度为200 - 400I工I.北厚南薄;第三电性层:视电阻率大于1000.m,为基底(Pz)的反映。
(3)在第一电性层的底部17-33、41-53号测点出现的串珠状中高阻圈闭,反映上侏罗统齐卉组底部的砂砾岩层,厚度约30-80m,岩性以中粗粒砂岩、砾岩为主;
(4) F3号断裂以南,地层沉降很深,根据电性特征分析,第一电性层视电阻率为35400 m,反映干燥、含砾多的第四系~(Q),其厚度为0 - 350m.向南厚度加大;第二电性层视电阻率为12 -300.Ffl,反映第三系的上新统(N。)及上侏罗统齐古组(J。q),其厚度为700 - 900m。
通过上述剖面CSAM工测量结果的分析,该地区第三系的上新统(N。)虽然覆盖较广,但厚度不大,它与齐古组(J。q)的总厚度一般在150 - 350FII。根据该地区的铀矿化特征,我们认为该地区第三系的找矿前景不大,应着眼于上侏罗统齐古组(J。q)矿工作,进一步明确了该地区的找矿方向。底部层位的找
4、结论
(1)CSAM工测量采用人工控制场源,信号强度大、信噪比高,在工业电磁干扰、人文干扰因素较大的该盆地北缘地区(多数地段为采煤区)发挥了重要的作用,并取得了较好的地质成果,说明该方法具有较强的抗干扰能力,在高噪声地区仍能较好的开展工作。
( 2) cSAM工法能有效地探测盆地基底的起伏、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。
(3)CSAM工法效率高,对电阻率的探测较为敏感,能迅速查明砂岩型铀成矿的地质构造环境,指导找矿。
参考文献:
[1]傅良魁,电法勘探教程[M]北京:地质出版社,1983
[2]徐高中,等 伊犁北緣砂岩型铀成矿远景研.核工业203 所2003
[3]张吉恒,李茂 新疆该盆地北缘地区可控源音频大地电磁测量成果报告[工2.石家庄:核工业航测遥感中心,2003.
(作者单位:青海省第四地质勘查院)
关键词: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。上侏罗统齐古组(J。q)为成矿目的层,矿化赋存于该组岩层底部的砂砾岩中与下伏中下侏罗统水西沟群的接触部位,埋深般为150 - 240m。勘探线中施工的5个孔一深度较浅,一般揭露至水西沟群就终孔L2]。为检验该方法的电性分层效果以及初步了解该地区的地电特征,我们部署了一条穿过已知钻孑L、点距为190m的AOI线进行测深试验。
2.2内蒙古查干诺尔地区43号勘探线的应用效果
43号剖面位于内蒙古查干诺尔地区。该地段地表被第四系或第三系的汉诺坝组所覆盖,基底主要为华力西期的花岗岩,埋深为300m左右。剖面穿过两个已知钻孑L(ZKIO、ZK12)。在剖面线15km附近,ZK12号钻孔中220m深处见花岗岩基底,剖面2lkm附近,ZKIO号钻孔中290m深处见花岗岩基底。CSAM工测量反演结果较好地反映了该地段的地层结构,尤其是对盆地基底的反映较为突出。其次从浅层地震法的时间剖面可以看出,各反射层与CSAM工反演的电阻率断面电性分布特征一致。对盆地基底的探测,两种方法所反映的基底起伏形态基本吻合。因此,进一步说明了CSMA工方法的分层效果较好,在解决盆地基底埋深、起伏方面效果较为明显。
3、CSAM工法在砂岩型铀成矿地质环境研究中的应用
csAM工法主要用于寻找高阻体,查明地基底起伏、埋深及地层结构,追踪构造的展布方向等方面。下面结合该盆地北缘地区的实测成果,介绍其在砂岩型铀成矿地质环境研究中的应用。
该盆地北缘霍尔果斯地段为前人工作预测的第三系砂岩型铀成矿远景区,地表大部分地段被第三系上新统(N)所覆盖,地层结构、基底起伏埋深情况不清楚。为此.我们在该地部署了两条点距为250m的南北向剖面进行CSAM工测量。
南该剖面可以看出如下特征:
(1)反演视电阻率断面等值线在17号测点的北侧出现抬升,而在南侧出现跌落的不连续分布特征,解释为一高角度逆冲推覆(F3号)断裂,该断裂倾向北。
(2)断面冈中F3号断裂以北,电性层的分布表现出明显的三层结构特征。根据该地区的电性特征分析,第一电性层视电阻率为12 - 350.m,反映第三系上新统(N。)和上侏罗统齐古组(J。q),其厚度为150 - 350m,北厚南薄;第二电性层:视电阻率为5-120.m,总体表现以连续明显的低阻罔闭为特征,反映以泥质沉积为主的中下侏罗统水西沟群(J。sh),其顶板埋深为150 - 350m,厚度为200 - 400I工I.北厚南薄;第三电性层:视电阻率大于1000.m,为基底(Pz)的反映。
(3)在第一电性层的底部17-33、41-53号测点出现的串珠状中高阻圈闭,反映上侏罗统齐卉组底部的砂砾岩层,厚度约30-80m,岩性以中粗粒砂岩、砾岩为主;
(4) F3号断裂以南,地层沉降很深,根据电性特征分析,第一电性层视电阻率为35400 m,反映干燥、含砾多的第四系~(Q),其厚度为0 - 350m.向南厚度加大;第二电性层视电阻率为12 -300.Ffl,反映第三系的上新统(N。)及上侏罗统齐古组(J。q),其厚度为700 - 900m。
通过上述剖面CSAM工测量结果的分析,该地区第三系的上新统(N。)虽然覆盖较广,但厚度不大,它与齐古组(J。q)的总厚度一般在150 - 350FII。根据该地区的铀矿化特征,我们认为该地区第三系的找矿前景不大,应着眼于上侏罗统齐古组(J。q)矿工作,进一步明确了该地区的找矿方向。底部层位的找
4、结论
(1)CSAM工测量采用人工控制场源,信号强度大、信噪比高,在工业电磁干扰、人文干扰因素较大的该盆地北缘地区(多数地段为采煤区)发挥了重要的作用,并取得了较好的地质成果,说明该方法具有较强的抗干扰能力,在高噪声地区仍能较好的开展工作。
( 2) cSAM工法能有效地探测盆地基底的起伏、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。
(3)CSAM工法效率高,对电阻率的探测较为敏感,能迅速查明砂岩型铀成矿的地质构造环境,指导找矿。
参考文献:
[1]傅良魁,电法勘探教程[M]北京:地质出版社,1983
[2]徐高中,等 伊犁北緣砂岩型铀成矿远景研.核工业203 所2003
[3]张吉恒,李茂 新疆该盆地北缘地区可控源音频大地电磁测量成果报告[工2.石家庄:核工业航测遥感中心,2003.
(作者单位:青海省第四地质勘查院)