深部音频大地电磁测量资源预测及找矿初探

深部音频大地电磁测量资源预测及找矿初探

王广源

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摘要：为了探明新疆赛里木地区深部矿床情况，综合利用音频大地电磁测量物探方法能有效地排除干扰，较好地识别铅锌矿（化）体，可快速查明浅部控矿岩性层及铅锌矿带的分布位置及大致产状；采用AMT测深方法，同时结合重力异常及磁异常分析可快速追溯控矿岩性层向深部延伸的位置、产状，可为深部开发提供基础保障。

关键词：深部音频；大地电磁测量；铅锌矿；资源预测

1 工作目的

在对西天山赛里木地区哈尔达坂、托克赛等Sedex铅锌矿床成矿规律和成矿模式进行研究的基础上，以重、磁、电为主要探测手段，分浅、中、深部三个层次重点解剖哈尔达坂、托克赛等铅锌矿床，开展矿区3 000 m以内的成矿地质体、矿化蚀变体及构造等的综合探测，集成地质、化探、遥感和中-深部地球物理探测数据，构建矿区3 000 m以内三维地质模型、空间数据模型和高度结构化空间数据库，揭示深部矿体赋存特征，开展深部资源预测，为铅锌深部找矿突破提供技术支撑。

在充分利用已有地、物、化、遥等成果资料的基础上，开展矿区大比例尺（1∶10 000）高精度磁法、重力及电法测量。以成矿规律研究确定的成矿关键地质体和构造空间为对象，浅部（500 m以内）以地物化综合剖面测量为手段，重点确定成矿有利部位和成矿构造的具体形态；中深部（500～1 000 m）以中高频大地电磁剖面测量为主要手段，探测成矿地质体和成矿构造向深部的变化特征；深部（1 000～3 000 m）以低频、长距离大地电磁测深为主，以相应重磁联合剖面测量为辅，揭示深部成矿地质体及构造信息。

2 区域地质

2.1 区域地质特征

研究区大地构造位置处于哈萨克斯坦-准噶尔板块伊犁地块及其大陆边缘之赛里木中间地块北缘，地层属天山-兴蒙地层大区北疆地层区之温泉地层小区。

区域出露地层有下元古界温泉群、中元古界长城系哈尔达坂群、蓟县系库松木切克群、泥盆系中统汗吉尕组、泥盆系上统托斯库尔它乌组、石炭系下统大哈拉军山组、石炭系下统章古苏组、石炭系下统阿恰勒河组、二叠系下统乌朗组和新生界。哈尔达坂铅锌矿赋存于中元古界长城系哈尔达坂群，托克赛铅锌矿赋存于下元古界温泉群。

区域褶皱构造主要有哈尔达坂背斜、牙马特背斜。

区域内断裂构造较为发育，形成以近东西向或北西西-南东东向区域性大断裂为主、次级北西西向断裂和晚期北东-南西向断裂为辅的多序次断裂体系。区域性大断裂往往是一级地层的分界断裂，主要有博尔塔拉河断裂、牙马特断裂、托克赛断裂和沃托格赛尔河断裂。

区域岩浆侵入活动强烈，早元古代晚期、华力西中-晚期均有发育。岩体的长轴方向与区域构造线基本一致，多呈东西向或近东西向展布。可分为别珍套岩浆带、沃托格赛尔岩浆岩带，岩浆带主要出露酸性侵入体，多形成较大的岩基，碱性侵入岩出露很少，均以小岩株产出。区域火山活动较强烈，火山岩较发育。

区域变质自博尔塔拉河向南，区域变质程度逐渐变浅，博尔塔拉河南岸的下元古界温泉群下亚群地层属中深区域变质，属中-高温中压角闪岩相，在岩体接触带有时出现麻粒岩相。中元古界长城系哈尔达坂群为低温中压绿片岩相；区内动力变质作用以韧性剪切变形变质作用形成糜棱岩系列岩石为主，脆性变形变质作用形成构造角砾岩、断层泥等；区内接触变质岩主要分布在华力西期侵入杂岩体外接触带上。

2.2 区域地球物理特征

该区位于西天山北部区域重力高的西南部，南以伊犁盆地北缘深断裂为界，与航磁异常伊犁磁力高带与西天山北部磁力低带的分界一致，是一个由壳幔因素引起的内部明显的重力低带，包括了准葛尔地块西缘和南缘的断陷、坳陷带、阿拉套-汗吉尕岛弧带、塞里木微陆块、博罗科努岛弧带、依连哈比尔尕岛弧带等，地形差异极大、构造性质不同的构造单元反映了盆地上构造的特点及高山带山体结构和地下构造层内部在密度分异的特点。

2.3 区域地球化学特征

2.3.1 区域地球化学元素分布特征

长城系地层中Au、As、Sb、Zn、W、Sn、Bi、Co元素为不均匀分布，Pb、Cr元素为弱分异型，Ag、Cu、Mo、Ni元素为分异型；在该地层中形成了Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn、Mo元素的高背景带，并局部富集形成以Pb、Zn、Ag、Mo、As元素为主的大面积异常，异常与已发现的矿化关系密切。

温泉群地层中Au、Sb、Sn、Co为均匀型分布，Ag、Cu、Pb、Zn、W、Bi、Mo、Cr元素为不均匀型分布，As、Ni元素为弱分异型。虽然Ag、As、Pb、Zn元素形成局部异常，异常值相对较低，但其成矿条件较为有利。

2.3.2 地球化学异常异常特征

托克赛、哈尔达坂铅锌矿床分别对应温泉幅Hs-17号异常、巴斯坎隘山口幅Hs-24号异常。

Hs-17号异常：面积25.72 km2，异常元素组合为Sr-Ag-Nb-Zn-V-Mo。其中，锌异常面积7 km2,w(Zn）峰值207×10-6，平均值198.50×10-6；银异常面积8.5 km2,w(Ag）峰值0.18×10-6。

Hs-24号异常：面积36.40 km2（北部被冰雪覆盖未封闭），异常元素组合为Pb-Zn-Cu-Ag-Mo-Au,w(Pb）、w(Zn）分别达48×10-6、206×10-6。

3 音频大地电磁测量（AMT）工作方法及质量评测

3.1 仪器稳定性检查

本次勘探使用的仪器是加拿大凤凰公司生产的V8大地电磁测深系列仪器，投入生产的设备共4套（V8主站2套，RUX-3ER辅助站2套，音频探头4根）。按照规范及设计要求，开工前在工作区内进行了仪器标定，完工后进行了一致性试验。

在实际施工过程中，地层电阻率和相位资料的质量与地层电阻率高低、环境电磁干扰及电磁信号的强弱密切相关，如果抛开以上三种因素，单纯谈记录时间的长度意义不大，此外电磁资料的质量与接地条件、电极的稳定性也密切相关，在施工现场，及时进行资料处理和资料质量监控，根据资料品质的实际情况调整记录时间长度，以此保证数据采集处理质量。

3.2 测点AMT观测

AMT的野外数据采集工作过程包括测站布置、导线敷设、电极接地、漏电检查、测站观测、数据记录与困难条件下的观测和处理等内容。

合理选点：根据地形、交通、接地条件及信噪比等综合因素，在测线附近合理选择点位，为了施工方便，野外统一采用40 m的极距。布极点位置采用GPS定点，采用森林罗盘布极，采用测绳量极距。

现场装置布设：采用“十”字布极法，布极点一般选择地表比较平坦、地形开阔处；野外现场统一采用测线北端为布极正方向，采用森林罗盘定方位，方位误差小于1°；磁棒埋深大于30 cm，保持水平倾角小于1.0°，用土掩埋避免抖动；电极、磁棒的信号线隔段沿地面压实、防止晃动。

4 互参考处理技术

大地电磁测深法是利用天然交变的电磁场进行勘探的地球物理方法，由于其场源相对较弱，容易受到各种噪声的干扰，通过对经过不同参考道方法处理后的大地电磁数据的视电阻率和相位曲线进行分析研究，实践结果发现，经过磁参考处理的数据的好于电参考处理的结果，其中经过互参考磁道处理的数据质量最好，曲线更加光滑，如图2所示。结果表明，在野外数据处理的过程中，运用互参考磁道技术处理数据能取得良好的效果。本次数据采集通过互参考处理，大幅度提高了电阻率和相位资料品质，为后期反演解释提供了可靠的数据。

结论

矿区物探深部找矿最佳模式为：遵照从已知到未知、从浅至深的勘探顺序，采用大比例尺重力、激电、磁法面积测量排除黄铁矿化闪长岩、闪长岩等引起的重力高及高极化异常干扰，快速查明浅部控矿岩性层及铅锌矿带的分布位置及大致产状；采用AMT测深方法结合重力异常及磁异常快速追溯控矿岩性层向深部延伸的位置、产状；在控矿岩性层中识别中低阻、高密度的铅锌矿体异常部位，从而准确预测出找矿的有利部位。

参考文献

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[2]孙浩，刘营，王正，等.音频大地电磁约束反演在地层识别中的应用：以哈密盆地为例[J].地球科学，2022,47(11):4 280-4 293.