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摘要:频率测深法是指人工源频率域电磁测深方法,主要采用电偶极场源或磁偶极场源。频率测深法测量时只移动接收机便可进行面积性测深工作,从面提高了效率,降低了成本。其次是低频段的穿透深度大。
关键词:频率测深法 金矿 电偶极 磁偶极 静校正 近场校正
1.频率测深法的原理
频率测深法是指人工源频率域电磁测深方法,其测深工作原理与大地电磁法基本相同,即根据电磁感应的趋肤效应,高频电磁场穿透深度浅,低频电磁场穿透深度大,改变频率即可改变探测深度。主要采用电偶极场源或磁偶极场源。
2.频率测深法的特点
金矿老矿区或资源危急矿山外围的深入找矿,这项地质工作难度大,特别是厚度或外来堆积物覆盖地区,这类地区地面甚低频法由于勘探深度小,难以发挥作用。因此选择了频率测深。
频率测深法是用一个发射偶极AB供电,可在AB两侧很大的扇形区内测量,在山区可根据地形灵活选择发射位置。测量时只移动接收机便可进行面积性测深工作,从面提高了效率,降低了成本。其次是低频段的穿透深度大。
3.频率测深法的工作方法
(1)装置及其尺寸的选择
在频率测深中正确选择装置及其尺寸是非常重要的,直接关系到探测的效果。对于地质构造横向变化相对缓慢的、地层平缓起伏的情况,应该选择赤道偶极装置;而在地质构造横向变化相对剧烈的情况,做电磁测深的主要目的是确定地质构造的横向变化,还无法对定量地确定构造深度过分关注,则应该选择“CSAMT”装置或平行偶极装置做频率测深剖面。
正确选择装置的尺寸也是非常重要的,一般认为最佳发—收距为研究深度的5倍左右,即r=5H,最小也不能小于3倍研究深度。对于发射电极AB和测量电极MN尺寸的选择,AB及MN均应小于发—收(AB和MN中心连接线的距离)的四分之一。
(2)工作频率范围的确定
通过理论曲线的分析可以提出记录完整测深曲线所需要的频率范围。所有理论曲线表明,当λ1/ h1<8时视电阻率震荡地逼近ρ1,出现左支渐近线。一般认为记录完整频率测深曲线所需的最高频率应使λ1/ h1<2。
(3)供电电流强度的确定
可根据所用装置及观测信号达到最低可靠信号水平计算出所需的最小供电电流强度。
(4)横电场(TE)方式和横磁场(TM)方式的选择
一般测线总是垂直于构造走向布置的,所谓横电场方式就是指电场方向垂直于测线走向,此时电场方向顺着构造方向,磁场方向垂直于构造走向;横磁场方式则指磁场方向垂直于测线,此时电场方向垂直于构造走向,磁场方向顺着构造走向。由于切向电场的连续性,横电场(TE)方式对构造的横向分辨率较差,但由于受横向影响较小,对深度的确定更准确。横磁场(TM)方式则与横电场(TE)方式刚好相反,它的横向分辨率较好,但对深度的确定更不准确。
4.频率测深法资料的处理及解释
(1)资料的处理
对频率测深资料的处理主要是进行静校正。对于CSAMT资料,由于其定量解释目前基本上沿用MT法的资料解释方法,而由于低频时不满足波区条件,数据需要进行近场校正。
(2)资料的解释
频率测深资料的解释与直流电测深以及其他测深资料的解释方法一样。视电阻率资料的定性解释是频率测深资料解释的第一个重要步骤。定性解释包括直观地分析测深曲线以及视电阻率曲线类型图和视电阻率断面等值线图展示出的在横向和垂直方向上地电断面整体的变化规律。
频率电磁测深资料的半定量解释主要利用电磁场的趋肤深度,即 。在地质构造横向变化相对缓慢、地层平缓起伏的条件下,可以对资料进行一维数字定量解释,还可以在一维解释的基础上进行二维及三维解释。在资料解释中应时刻记住频率电磁测深存在体积效应。由于频率电磁测深要求测量在波区进行,测量电极中心距离发射电极中心很远,测量结果是发射电极、测量电极以及它们之间区域的介质电性的综合反映,而不仅仅是记录点处的反映。不论是使用赤道偶极装置,还是可控源大地电磁法(CSAMT)装置或平行偶极装置,均存在体积效应。
5.应用实例
2008~2009年曾在云南省昆明市东川区拖布卡金矿矿区进行了以频率测深为主,辅以高精度磁法和伽玛能谱法等方法的综合勘探方法工作。密切结合地质成矿规律与预测的研究成果,圈定出找矿的有利构造及岩性地段,取得了较好的地质找矿效果。
该矿区位于距离昆明市东川区政府所在地约220km的拖布卡镇。矿区出露的地层主要是一套碳酸盐—碎屑岩建造,下部是砂板岩,中部是大理岩。区内构造十分发育,一组近东西向,另一组是北西向,成群出现,平行排列。已知矿脉严格受构造控制,无一不在断裂中产生。本区用400m×100m的网度安排了89个点的频率测深工作,控制面积3km2,主要控制东西向构造体系的分布规律。图5-1,根据频率测深结果,推断了大树脚子区的主要构造格架。以知的金矿脉大部分受这一构造格架控制。从4号和5号脉出发,沿垂直北西向构造体系的北东方向打一条长穿脉,见到了近似等间距的含金破碎带和工业矿体。验证结果与频率测深反映的控制构造格架相当吻合。
6.结论及建议
(1)对于已知金矿床外围特别是厚覆盖区,要求勘探深度要大时,可采用频率测深法,其具有工效高成本低的优点。
(2)合理地应用频率测深勘探技术,是减少异常的多解性的关键。实际工作中,装置及尺寸的选择、工作频率、供电电流强度及横电磁场选择等应该根据具体情况而定。
(3)频率测深法在勘控矿低阻断裂破碎带的技术而言,尚需结合其它勘探方法进行综合解释。
参考文献:
[1]《电法勘探教程》,傅良魁, 地质出版社,1983年
[2]《电磁测深法原理》,朴化荣,地质出版社,1990年
[3]《应用地球物理基础教程》,李貅,陕西人民教育出版社,2003年
[4]《电磁场理论》,王为民,吉林大学出版社,1992年
[5]《地球物理数据处理基础》, [美]克利尔波特,石油工业出版社,1983年
论文作者:徐钦贵
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/17
标签:频率论文; 电场论文; 深度论文; 装置论文; 资料论文; 地质论文; 横向论文; 《基层建设》2016年31期论文;