CSAMT法在菱铁矿勘查中的应用分析

杨雪　韩冬　刘同庆

（山东省煤田地质局第五勘探队山东泰安271000）

CSAMT法在菱铁矿勘查中的应用分析

杨雪韩冬刘同庆

（山东省煤田地质局第五勘探队山东泰安271000）

CSAMT法是利用接地水平电偶源为信号源的一种频率域电磁测深法，不同的岩石，一般具有不同的电阻率值，从而判定矿体赋存区。

CSAMT法电法赋存

1　CSAMT法的特点

CSAMT法是利用接地水平电偶源为信号源的一种频率域电磁测深法，采用了大功率的人工场源，具有信号稳定、信噪比高、穿透能力强、探测深度大、对地层横向和纵向变化均反映较好等特点。

2　探测区域地质特征及CSAMT法的原理

不同的岩石，一般具有不同的电阻率值，同一岩石的电阻率值也受很多因素的影响。

结合周围区域往年年抗旱找水测深曲线：第四系测区，粘土为主，视电阻率小于200Ω.m，与下组灰岩电阻率相比呈现相对低阻。奥灰系奥陶系阁庄组、五阳山组、土峪组、东黄山组灰岩岩溶发育相对较弱，视电阻率位于300—1000Ω.m；奥陶系马家沟组北庵庄组，一般视电阻率为1000—1200Ω.m；岩溶发育时，视电阻率小于500Ω.m；三山组灰岩岩溶发育相对较弱，视电阻率位于1200—1500Ω.m；寒武系灰岩，视电阻率最高，大于1500Ω.m。

菱铁矿矿体主要赋存于寒武系的风山阶组灰岩和中奥陶统三山子组灰岩之间，视电阻率等值线梯度较激烈。

正常情况下，完整水平地层横向上电阻率差异较小，等值线呈现层状连续分布特征；但当地层断裂、错动，横向上地层电阻率常出现等值线梯度变化较大，呈现阶梯分布特征且视电阻率呈现相对低阻。

通过探测地下岩层的电阻率以及视电阻率等值线梯度变化，可以判定岩层的起伏形态以及菱铁矿赋存位置。

3　工作实例

（1）CSAMT法L2线视电阻率断面图解释

CSAMT法L2线视电阻率断面图（见图1），该剖面长度为4000m，方位为74o，在桩号穿过已知铁矿北部，靠近已知钻孔。

图1　铁矿CSAMT法L1线视电阻率断面图及成果图

结合已知钻孔分析：第四系的粘土视电阻率呈现相对低阻；随着深度的增加，奥灰系阁庄组灰岩、五阳山组灰岩、七峪组灰岩，视电阻率也慢慢增大；而在北庵庄组灰岩岩溶相对发育，视电阻率呈现相对低阻；在深部，为奥灰三山子组灰岩与寒武系，视电阻率呈现相对高阻，纵向上视电阻率总体呈现低—中—低—高的电性特征。

根据收集的地质资料，桩号2450m、桩号2800m、桩号3350m分别为淄河断裂中F11、F10、F9断层。对应桩号在2450—2500m、2800—2900m以及桩号3450—3750m，视电阻率等值线梯度变化较大且视电阻率呈现相对低阻电性反映。在该区，断层位置，视电阻率等值线梯度变化较大且视电阻率呈现相对低阻。

另在桩号350—600m、750—1000m视电阻率等值线梯度变化较大且视电阻率呈现相对低阻电性反映，推断该两位置为断层的电性反映。

该线桩号2900—4000m为店子铁矿北部已知的赋存菱铁矿区，菱铁矿赋存于奥灰系三山子组与寒武系接触带中，厚度一般在20—50m左右。从视电阻率断面图中，该位置视电阻率等值线梯度变化较为剧烈。分析：奥灰系三山子组与寒武系的视电阻率等值线梯度变化较大为菱铁矿赋存。

结合菱铁矿赋存位置及视电阻率变化特征，在该线桩号0—200m，符合该规律，推断该位置矿化较强，标高位于-600—-550m，厚度20左右。

（2）CSAMT法L1线视电阻率断面图解释

CSAMT法L1线视电阻率断面图剖面长度为3000m，方位650，视电阻率在纵向、横向上变化特征明显，较好的反映了地层的电性特征。

纵向分析：L1线视电阻率总体呈现低—中—低—高的电性特征，较好的反应了地层的倾向和电性特征。根据视电阻率断面图，结合已知地质资料进行分析可以得出：在标高100m以浅，视电阻率值呈现高低不均，为地表岩性不均的电性反映；在标高-300m以浅，视电阻率在300—800Ω.m，推断为奥灰阁庄组、五阳山组、七峪组灰岩的电性反映；标高-300～0m，视电阻率出现多个低阻闭合圈为主，推断为奥灰系北庵庄组灰岩，该组灰岩岩溶相对发育；在标高-300—-500m，视电阻率在1200—1800Ω.m，推断为奥灰系与寒武系地层的电性反映；标高-500m以深，视电阻率值相对高阻，为寒武系灰岩的电性反映。

横向上分析：在桩号800—1000m、1200—1400m以及桩号2000m，视电阻率等值线梯度变化较大且视电阻率呈现相对低阻电性反映，推断该三处为断层的电性反映；结合地质资料，其中在桩号800—1000m的断层为庙子断裂，该断层倾角为800左右，下盘为小号方向，落差为70—120m左右；在桩号1200—1400m的断层，倾角在75—800，下盘为小号方向，落差为20—40m左右；在桩号2000m为F6断层，近直立断层，下盘为大号方向。

依据菱铁矿赋存位置及视电阻率变化特征，在三山子组与寒武系灰岩，视电阻率变化梯度变化较小，推断该线无明显矿化较强区域。

4　结论

实践证明，利用CSAMT法勘测菱铁矿区是行之有效的，物探方法选用合理、技术装备先进、施工方法和技术措施得当，取得了可靠的第一手资料，并且结合现有地质资料，使得解译成果符合地质规律和有利于资料解释。此方法在菱铁矿探矿方面发挥了重要作用，具有广泛的应用前景。

[1]应用地球物理.刘天佑.中国地质大学出版社

[2]电法勘探技术手册.吴祯福.地质出版社

P62[文献码]B

1000-405X（2015）-7-146-1