胡均杰
(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺(tái) 264000)
電磁法勘探是基于不同巖礦石電性差異為基礎(chǔ)的一種物探方法[1],它總體上具有成本低廉、勘探深度大、綠色環(huán)保、受高阻屏蔽小等特點(diǎn)[2],目前是地球物理勘探應(yīng)用最為廣泛的方法技術(shù)之一[3]。目前電磁法勘探廣泛應(yīng)用于地?zé)豳Y源勘查[4-6]、固體礦產(chǎn)勘查[7-9]、采空區(qū)探測(cè)[10,11]、水文地質(zhì)調(diào)查[12,13]、斷裂構(gòu)造探測(cè)[14,15]、水害防治[16]等領(lǐng)域。文章基于電磁法勘探的概念及類型,對(duì)應(yīng)用成熟的電磁勘探方法分別開(kāi)展應(yīng)用研究。
電磁法勘探是基于不同巖礦石電性差異為基礎(chǔ)的一種物探方法[1],它通過(guò)觀測(cè)研究人工或天然形成電磁場(chǎng)的時(shí)空間分布規(guī)律來(lái)尋找地下礦產(chǎn)、構(gòu)造、采空區(qū)等,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。電磁法勘探類型很多(圖1),既常見(jiàn)又應(yīng)用頻率很高的主要有音頻大地電磁法(AMT)、廣域電磁法(WFEM)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、瞬變電磁法(TEM)、大地電磁法(MT)。本文重點(diǎn)對(duì)以上方法開(kāi)展研究工作。
圖1 電磁法分類圖
大地電磁法(MT)采用天然場(chǎng)源,具有勘探深度大、設(shè)備輕便、受高阻屏蔽小等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是易受自然環(huán)境影響、精度不高、場(chǎng)源不可控制等,該方法主要用于研究深部構(gòu)造。音頻大地電磁法(AMT)亦采用天然場(chǎng)源,具有設(shè)備輕便、工作效率高、可適用于復(fù)雜的山區(qū)等優(yōu)勢(shì),缺點(diǎn)是抗干擾能力弱??煽卦匆纛l大地電磁法(CSAMT)采用人工場(chǎng)源,具有數(shù)據(jù)質(zhì)量高、勘探深度大、人工信號(hào)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn),具有儀器笨拙、不適應(yīng)于復(fù)雜的山區(qū)等缺點(diǎn)。
黃建權(quán)等在吉首地區(qū)頁(yè)巖氣勘探中應(yīng)用大地電磁法,快速查明了該區(qū)地層展布信息及構(gòu)造特征,并圈定了頁(yè)巖層沉積范圍,為下一步資源潛力評(píng)估奠定了堅(jiān)實(shí)的地質(zhì)基礎(chǔ)。郝書(shū)東等基于音頻大地電磁法工作原理、工作布置及工作優(yōu)勢(shì),介紹了AMT 在甘肅某區(qū)銅礦勘探中應(yīng)用情況,結(jié)果表明AMT 能較好反應(yīng)地下金屬礦體。林建勇等通過(guò)可控源音頻大地電磁法在大平山地區(qū)礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用實(shí)例,說(shuō)明CSAMT 對(duì)斷裂構(gòu)造的探測(cè)具有有效性。
廣域電磁法(WFEM)由何繼善提出,具有數(shù)據(jù)精度高、觀測(cè)范圍大、對(duì)地下電阻率的變化較敏感等特點(diǎn)[1]。瞬變電磁法(TEM)具有探測(cè)深度大、施工快捷、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。孫求實(shí)等在遼西地區(qū)應(yīng)用廣域電磁法(WFEM)圈定了牛營(yíng)子凹陷下伏北票組烴源巖分布范圍,說(shuō)明了廣域電磁法(WFEM)在油氣潛力評(píng)價(jià)中具有重要作用。
王宏宇等在鄂爾多斯盆地西南緣應(yīng)用廣域電磁法(WFEM)探測(cè)含油富集區(qū),結(jié)果顯示在該區(qū)WFEM 是優(yōu)選含油富集區(qū)的有效探測(cè)手段。彭莉紅等[7]通過(guò)在塔源二支線鉛鋅銅礦床及新疆阿奇山地區(qū)開(kāi)展航空瞬變電磁法,認(rèn)為航空瞬變電磁法能可作為礦產(chǎn)資源勘查的重要手段。
在礦產(chǎn)勘查中聯(lián)合運(yùn)用兩種或多種物探方法并綜合分析可以有效提升物探成果的可靠性。朱政坤等在發(fā)達(dá)鉛鋅礦聯(lián)合運(yùn)用激電中梯法和控源音頻大地電磁法圈定了靶區(qū),鉆孔驗(yàn)證揭露了鉛鋅礦體,說(shuō)明了激電中梯法和控源音頻大地電磁法的聯(lián)合應(yīng)用在尋找隱伏礦體方面具有很大的潛力。
張紹棟等在青海某礦區(qū)開(kāi)展金礦勘查時(shí)聯(lián)合運(yùn)用了高頻大地電磁測(cè)深與激電中梯,結(jié)果顯示兩者聯(lián)合不僅可以減少成本,也能大大提高工作效率,并認(rèn)為兩者聯(lián)合在破碎帶型多金屬礦床中勘查效果最佳。
本文基于電磁法勘探的概念、類型及特點(diǎn),對(duì)應(yīng)用成熟且頻率很高的電磁法勘探開(kāi)展了應(yīng)用研究結(jié)論如下:①目前應(yīng)用成熟且頻率很高的電磁法勘探主要有音頻大地電磁法(AMT)、廣域電磁法(WFEM)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、瞬變電磁法(TEM)、大地電磁法(MT)等,它們均廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中。②每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)用兩種或多種物探方法并綜合分析可以有效提升物探成果的可靠性,這也是未來(lái)的發(fā)展方向。