朱杰君 王亮 呂志斌 楊杰

摘 要：音頻大地電磁法具有分辨能力強、勘探深度大、觀測效率高的特點，是一種頻率域電磁勘探方式，是尋找隱伏礦、對地質構造進行深入研究的一種較為有效的手段。通過高精度磁測資料的獲得，能夠在對相關地質問題進行把握的基礎上更好地開展目標地區(qū)的礦產勘察工作。在本文中，以我國青海地區(qū)花崗巖巖體為例，用EH4儀器開展磁法工作，采集了一條磁法剖面數(shù)據(jù)，經過室內數(shù)據(jù)處理反演得到隨深度變化的電阻率剖面圖。根據(jù)該區(qū)地表特征、巖石樣本物性，驗證了磁法反演結果的可靠性，并依據(jù)采集的花崗巖樣本所測得電阻率值，推斷出了測線上花崗巖體的位置。

關鍵詞：磁法;二維反演;花崗巖

多年來，隨著經濟的發(fā)展，我國對礦產資源的需求越來越大，而淺層容易開采的礦產已越來越少，因此現(xiàn)階段對深部礦產的勘探開發(fā)變得越來越重要。深部礦產中礦體由于沒有出露地表，不能直接觀察，成為地質勘查中的難點。前人從不同角度進行巖體預測研究，很多理論和方法已在實踐中取得了很好的效果。

大地電磁測深法以圍巖與目標巖石電性差異為前提，利用不同頻率電磁波趨膚深度不同來反映地下介質電阻率分布特征，可用于探測地下目標巖體。音頻大地電磁測深法勘探深度可達3000m，適用于深部礦產資源的勘探，該勘探方法在礦體定位中預測的應用研究已取得很多成果。青海很多地區(qū)發(fā)育花崗巖體，在某些區(qū)域，地表出露的巖石電阻率資料顯示花崗巖為異常高阻。在勘探初期，根據(jù)地區(qū)花崗巖電阻率異常高阻的規(guī)律，可用磁法圈定出花崗巖的位置，為后期花崗巖勘探開發(fā)提供基礎地質資料。

1 工區(qū)地質概況

測量區(qū)域山地大面積出露灰?guī)r，風化嚴重，很多裸露灰?guī)r上有長期被雨水沖刷的痕跡，而花崗巖出露很少。已發(fā)現(xiàn)礦區(qū)地層分為兩個構造層，上古生代構造層及中生代構造層，兩者為不整合接觸關系;下構造層巖溶發(fā)育層為中厚層灰?guī)r，燧石條帶灰?guī)r;上構造層侏羅系下統(tǒng)主要為礫巖及粉砂巖;區(qū)域主褶皺為南北向，背斜延伸開闊，向斜緊閉。本區(qū)火成巖主要有花崗巖、石英斑巖以及輝橄巖等，其中花崗巖巖層位于超深斷裂帶內，主要發(fā)育的是花崗閃長巖，該花崗巖體是幔殼同溶型鈣堿系列淺成相中酸性侵入體。

已經研究過的地質資料顯示區(qū)域內花崗閃長斑巖向北東、北西以及西部三個分支侵入，其中向西部的這個分支在地表有小面積出露，呈弧立狀自東向西逐漸減小，向北東和北西延伸的是兩個隱伏的分支，這兩個隱伏分支的上部及其附近分布著許多花崗斑巖和石英斑巖脈。

2 野外數(shù)據(jù)采集與資料處理

2.1野外數(shù)據(jù)采集

根據(jù)前人文獻上的地質資料，工區(qū)內花崗巖是由向北東和北西深部延伸的兩個分支組成。因此在工區(qū)內北西向布設了一條磁法測線B線，測線點距100m，總長6.9km。

采用EMI公司生產的EH4連續(xù)電導率成像系統(tǒng)進行野外工作，觀測方式為張量觀測。EH4測量頻段為0.1Hz～100KHz，高頻頻段10Hz～100KHz，探測深度大致在10m～800m，低頻頻段低至0.1Hz，探測深度可達1200m～1500m，特殊高電阻率地區(qū)可達2000m以上。在施工過程中，為確?？碧缴疃冗_到花崗巖體埋深，采用40m的偶極矩，對整條測線分別進行了低頻和高頻的采集，低頻一般采集10到15分鐘，高頻一般采集15-20分鐘。

2.2資料處理

EH4野外采集回來的原始數(shù)據(jù)是時間序列文件，需要進行HHT濾波，由于數(shù)據(jù)采集時種種原因可能存在隨機干擾信號，因此要剔除這些個別發(fā)生跳躍而使視電阻率曲線產生畸變的頻點，然后進行快速傅里葉變換，得到電場、磁場分量以及相位數(shù)據(jù)，再進行一維Bostic反演，在此基礎上，采用最小二乘法Robust估算方法獲得張量阻抗元素。由于地形的影響，要進行地形校正，利用EH4系統(tǒng)軟件IMAGEM進行帶地形二維反演并形成.dat文件。用.dat文件在Surfer下數(shù)據(jù)網(wǎng)格化后形成電阻率等值線圖。做好二維反演電阻率剖面圖并結合其它相關資料進行資料解釋。

3 磁法二維反演剖面圖地質推斷解釋

圖1中，由于野外測量階段多雨且大部分為稻田，因此地表附近大多為低阻，且由于地表水長期往下滲入溶蝕，在1500m、2200m、2500m、2700m、4800m、5400m，6100m處形成了各種不同形狀的低阻區(qū)。在整條測線上，普遍出露灰?guī)r，對采集的100多塊灰?guī)r樣品進行電阻率測量，其電阻率值范圍為950Ω·m～4100Ω·m，而出露的花崗巖比較少，只發(fā)現(xiàn)兩處花崗巖裸露出地表，分別為2000m和5700m左右處，兩處各采了3塊花崗巖巖石樣品，并對這些樣品進行了電阻率測量，取3塊巖石樣品測量結果平均值得到2000m左右處電阻率為7324Ω·m，5700m左右處電阻率值為4963Ω·m，而從得到的圖1電阻率反演剖面來看，2000m及5700m左右處地表正好存在異常高阻區(qū)，與測得的花崗巖樣品電阻率值基本相符，證明了圖1反演剖面圖的可靠性。

圖1磁法二維反演電阻率剖面圖中，7500m處下方為異常低阻帶，將此處推斷為含有礦化地下水的巖石破碎帶;1400m～1700m下方，海拔-700m～-200m處為異常高阻區(qū)，將此處推斷為花崗巖體。

4 結論和建議

1在地質條件復雜區(qū)，依據(jù)地表地形實際特征及出露地表的巖石物性，可以驗證音頻大地電磁測深二維反演結果的可靠性，并能圈定出隱伏巖體的位置。

2建議采用地震、鉆孔等勘察手段驗證推斷出的隱伏花崗巖體與實際情況是否相符。

參考文獻

[1]孫博，李桐林，李鶴，伍亮，朱成.可控源音頻大地電磁測深法勘查深度研究[J].地球物理學進展.2015（02）

[2]季祝林.板狀體模型實驗激發(fā)測深法的推斷解釋[J].地質與勘探.1981（07）

[3]黃啟春，景朋濤.可控源音頻大地電磁測深法在煤礦采空區(qū)積水區(qū)勘查中的應用[J].工程地球物理學報.2012（03）

[4]王維，湯靜如.隱伏巖體預測的理論研究[J].資源與環(huán)境，2013，6：36～38.