李健健

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊(duì)，廣東 清遠(yuǎn) 511520）

可控源音頻大地電磁法在深部地質(zhì)找礦方面，具有較多的成果案例，因此該探測(cè)方法在礦產(chǎn)行業(yè)得到認(rèn)可并廣泛的使用。在實(shí)際深部地質(zhì)找礦過(guò)程中，借助可控源音頻大地電磁法不僅能夠精確地推斷出礦產(chǎn)資源的埋藏深度、規(guī)模以及空間位置形態(tài)，同時(shí)還能非常精準(zhǔn)的反應(yīng)出地質(zhì)構(gòu)造以及地層的電性分布特征等[1]。可控源音頻大地電磁法能夠大幅度的提升礦產(chǎn)資源探測(cè)的效率，為企業(yè)節(jié)省成本以及提高企業(yè)的利潤(rùn)，因此可控源音頻大地電磁法目前在礦產(chǎn)行業(yè)得到了廣泛的推廣，尤其是在尋找金屬類(lèi)礦產(chǎn)資源方面發(fā)揮了重要的作用。本文也是通過(guò)幾個(gè)不同的礦產(chǎn)類(lèi)型找礦案例，來(lái)總結(jié)分析該方法的應(yīng)用效果。

1 工作原理簡(jiǎn)介

金屬類(lèi)礦區(qū)一般都存在比較強(qiáng)的干擾，這時(shí)借助可控源音頻大地電磁法就能夠有效避免干擾的影響，達(dá)到更好地找礦效果。因?yàn)樵摲椒ǖ膿碛斜容^強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)它還能借助變化的頻率來(lái)有效探測(cè)深度不同的地質(zhì)情況。在地質(zhì)中找礦時(shí)，使用該方法可以使工作效率大幅度提升，從而降低勞動(dòng)成本。由于這種探測(cè)方法操作起來(lái)非常簡(jiǎn)單，適應(yīng)性非常強(qiáng)，并且對(duì)地形的要求比較低，因此非常適合大范圍的開(kāi)展勘探工作。

可控源音頻大地電磁法使用的是可控制的人工場(chǎng)源，在里面設(shè)置了兩個(gè)距離約為1.5km的發(fā)射電磁場(chǎng)裝置。在礦區(qū)的地下電磁場(chǎng)和傳達(dá)電源之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，借助測(cè)量裝置檢測(cè)電勢(shì)差可以有效辨別地質(zhì)中的礦區(qū)。可控源音頻大地電磁法相比于其他探測(cè)方法，探測(cè)的深度會(huì)相對(duì)較大，它除了能夠開(kāi)展縱向的勘探，還能夠完成橫向的勘探，從而達(dá)到一個(gè)空間立體感較強(qiáng)的勘探效果?？煽卦匆纛l大地電磁法與一般的磁場(chǎng)或者電場(chǎng)達(dá)到的探測(cè)效果存在不同，由于可控源音頻大地電磁法使用的是可控制的人工場(chǎng)源，具備比較強(qiáng)的抗干擾能力，可以對(duì)最終探測(cè)礦產(chǎn)資源的準(zhǔn)確性進(jìn)行有效的提升[2]。另外，借助可控源音頻大地電磁法來(lái)探測(cè)礦產(chǎn)資源時(shí)，只需要對(duì)供電的頻率進(jìn)行適度的調(diào)整就行，所以該探測(cè)方法工作的效率非常高。在利用該方法進(jìn)行實(shí)際的探測(cè)時(shí)，它的探測(cè)深度一般能夠達(dá)到2km，對(duì)于地殼中出現(xiàn)斷層的探測(cè)情況，該方法也可以快速的探測(cè)出來(lái)，從而達(dá)到較高的識(shí)別率。當(dāng)可控源音頻大地電磁法被實(shí)際用于探測(cè)礦產(chǎn)資源時(shí)，可能還會(huì)受到近場(chǎng)效應(yīng)以及靜態(tài)效應(yīng)的影響。一旦出現(xiàn)這種影響情況時(shí)，可以使用靜態(tài)校正的方法來(lái)有效緩解這類(lèi)影響。當(dāng)前可控源音頻大地電磁法的應(yīng)用前景非常的廣闊，對(duì)于地質(zhì)找礦時(shí)遇到的難題都可以有效解決，從而達(dá)到一個(gè)非常好的探測(cè)效果。

2 關(guān)于可控源音頻大地電磁法所涉及到的相關(guān)技術(shù)

2.1 測(cè)量技術(shù)

當(dāng)使用可控源音頻大地電磁法來(lái)實(shí)際探測(cè)礦產(chǎn)資源時(shí)，該方法涉及到的主要工作原理就是電磁場(chǎng)。首先對(duì)供電頻率的變化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行捕獲，進(jìn)一步對(duì)電磁波的波長(zhǎng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，然后分析對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，進(jìn)而得到不同的數(shù)據(jù)信息。操作者通過(guò)獲取到的這些數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)ΦV產(chǎn)的橫向以及縱向的空間情況有一個(gè)較為清楚的了解，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)資源的探測(cè)工作更加準(zhǔn)確。

2.2 礦產(chǎn)探測(cè)技術(shù)

對(duì)于金屬礦產(chǎn)來(lái)說(shuō)，它比一般巖石礦產(chǎn)的導(dǎo)電性更強(qiáng)，因此如果使用可控源音頻大地電磁法來(lái)對(duì)金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)行探測(cè)，那么最終探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)非常高。當(dāng)前可控源音頻大地電磁法在我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)的使用已經(jīng)愈加成熟，就算依然存在一些問(wèn)題，也會(huì)隨著技術(shù)研究的不斷深入而逐漸解決。我國(guó)當(dāng)前工業(yè)化領(lǐng)域?qū)τ诘V產(chǎn)資源的需求量巨大，使得礦產(chǎn)資源的開(kāi)采量也在逐漸變大。煤炭資源的開(kāi)采在我國(guó)當(dāng)前礦產(chǎn)資源開(kāi)采中的占比較大，且大多集中于山西省，該地區(qū)的煤炭資源種類(lèi)非常多且儲(chǔ)量豐富。雖然很多煤礦資源埋藏在較淺的煤層，但是很多煤層里都存在著大量的煤層氣，這使得工人在開(kāi)采煤礦資源時(shí)難度非常大，且存在較強(qiáng)的安全隱患。而可控源音頻大地電磁法能夠?qū)Φ刭|(zhì)中的煤炭資源準(zhǔn)確的開(kāi)展探測(cè)工作，從而有效識(shí)別出煤炭資源的規(guī)模、埋藏的深度以及具體埋藏的位置等[3]。通過(guò)可控源音頻大地電磁法既能夠有效避開(kāi)可能面臨的安全隱患，也可以準(zhǔn)確的定位到煤炭資源所處的地理位置。

3 關(guān)于可控源音頻大地電磁法在開(kāi)展礦產(chǎn)資源探測(cè)時(shí)的應(yīng)用

3.1 金屬礦產(chǎn)勘查

固體礦產(chǎn)資源跟圍巖相比具有不同的物性，對(duì)于金屬礦產(chǎn)來(lái)說(shuō)這類(lèi)區(qū)別更加明顯，比如說(shuō)銅以及鐵，這些金屬礦產(chǎn)它本身具有較強(qiáng)的磁性，跟周?chē)鷰r石的差異更加明顯，因此可以更加準(zhǔn)確的探測(cè)出這類(lèi)金屬礦產(chǎn)。當(dāng)前可控源音頻大地電磁法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于探測(cè)礦產(chǎn)資源，在實(shí)際探測(cè)金屬礦產(chǎn)的時(shí)候，該方法可以更加有效的探測(cè)出金屬礦產(chǎn)的具體位置以及礦產(chǎn)的范圍。可控源音頻大地電磁法最終對(duì)于固體礦產(chǎn)資源探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度非常高，為此一些研究者特意開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。這些研究者利用鉆孔技術(shù)對(duì)可控源音頻大地電磁法探測(cè)出的固體礦產(chǎn)資源的位置進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)底下確實(shí)包含有非常豐富的固體礦產(chǎn)資源，這進(jìn)一步驗(yàn)證了可控源音頻大地電磁法的探測(cè)準(zhǔn)確性。除此之外，可控源音頻大地電磁法還有另一個(gè)比較重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，那就是該探測(cè)方法可以探測(cè)出埋藏在地下更深處的固體礦產(chǎn)資源。通過(guò)分析技術(shù)人員獲取到的數(shù)據(jù)信息，能夠發(fā)現(xiàn)被探測(cè)地區(qū)的立體電性模型，然后通過(guò)對(duì)地層構(gòu)造特征以及地質(zhì)信息的有效結(jié)合，能夠推測(cè)出礦產(chǎn)形成的原因、礦產(chǎn)的規(guī)模以及礦產(chǎn)所處地下的深度等。

接下來(lái)簡(jiǎn)單介紹一個(gè)可控源音頻大地電磁法用于探測(cè)花崗巖型鈾礦的例子，圖1對(duì)應(yīng)的就是物探剖面的推斷成果，通過(guò)下圖可以發(fā)現(xiàn)反演電阻率以920m為界限，大致可以分為低阻電性層和高阻電性層，根據(jù)地質(zhì)資料分析推測(cè)該低阻電性層為石英片巖，高阻電性層為花崗巖；此外，從圖中也可以發(fā)現(xiàn)出斷裂構(gòu)造的一些異常特征，并推斷出了5條斷裂構(gòu)造或破碎帶，這與后期鉆孔揭露出的地質(zhì)情況基本吻合，從而也表面明了該方法技術(shù)在深部找礦中具有良好的應(yīng)用效果。

圖1 物探剖面推斷成果

3.2 煤礦勘查

在探測(cè)煤礦資源時(shí)，可控源音頻大地電磁法能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的探測(cè)效果。因此煤炭企業(yè)在實(shí)際開(kāi)展煤礦資源探測(cè)工作時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選擇可控源音頻大地電磁法完成煤礦資源的探測(cè)。周?chē)刭|(zhì)環(huán)境將會(huì)對(duì)煤礦資源的形成產(chǎn)生較大的影響，所以使得煤礦資源本身具有一定的特殊性。借助可控源音頻大地電磁法可以有效探測(cè)出煤炭礦區(qū)存在的斷裂構(gòu)造以及煤炭礦區(qū)具體的位置信息，從而有效掌握煤炭礦區(qū)在地下分布的相關(guān)特點(diǎn)。對(duì)于開(kāi)采人員來(lái)說(shuō)，一旦掌握了上述的有用信息，將非常有利于他們對(duì)煤炭礦產(chǎn)資源進(jìn)行高效且準(zhǔn)確的開(kāi)采。在對(duì)地質(zhì)進(jìn)行實(shí)際勘查工作時(shí)，利用可控源音頻大地電磁法可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的地質(zhì)問(wèn)題并迅速解決，從而減輕開(kāi)采工作人員排查問(wèn)題時(shí)的工作強(qiáng)度。因?yàn)榭煽卦匆纛l大地電磁法不容易受到草甸動(dòng)土以及凍土帶高阻屏蔽層的干擾，所以可以更加準(zhǔn)確的采集到地質(zhì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從而找出異常靶區(qū)所處的具體位置。

3.3 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

可控源音頻大地電磁法具備了獨(dú)特的探測(cè)優(yōu)勢(shì)，它能夠探測(cè)的實(shí)際范圍非常廣，對(duì)于較為復(fù)雜的地形來(lái)說(shuō)也可以正常使用。對(duì)于可控源音頻大地電磁法來(lái)說(shuō)，它在橫向探測(cè)以及縱向探測(cè)的應(yīng)用上不受限制，具備很好的適用性，在橫向和縱向之間具有非常高的分辨率，地下空間可以被該方法轉(zhuǎn)換成一個(gè)立體三維的空間分布，因此開(kāi)采的工作人員能夠更加直觀和簡(jiǎn)單的去識(shí)別礦產(chǎn)所處的具體位置。此外，可控源音頻大地電磁法具有非常高的穩(wěn)定性，對(duì)于可能碰到的一些干擾問(wèn)題，都能夠找到相應(yīng)的措施來(lái)有效應(yīng)對(duì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

可控源音頻大地電磁法在對(duì)地質(zhì)中埋藏的礦產(chǎn)資源進(jìn)行探測(cè)時(shí)，能夠非常準(zhǔn)確的找到礦產(chǎn)資源所在的具體位置。如此一來(lái)可以有效提升礦產(chǎn)資源探測(cè)和開(kāi)采的工作效率，從而降低礦產(chǎn)企業(yè)的人工成本，增加礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?？煽卦匆纛l大地電磁法與別的探測(cè)方法相比較，該方法本身就有著較為獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以該探測(cè)方法在礦產(chǎn)探測(cè)方面得到了非常廣泛的使用?？煽卦匆纛l大地電磁法的運(yùn)用能夠促進(jìn)我國(guó)礦產(chǎn)資源勘查行業(yè)的發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程具有良好的推動(dòng)作用。