莫亞軍++李葉飛

摘 要：可控源音頻大地電磁法采用人工場(chǎng)源，具有信號(hào)強(qiáng)、信噪比高、快速高效等優(yōu)點(diǎn)。近幾十年來(lái)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了固體礦產(chǎn)勘查、煤田地質(zhì)勘查、地下水以及工程和環(huán)境勘查等多個(gè)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：CSAMT；原理；優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)用

自20世紀(jì)70年代中期，CSAMT法得到實(shí)際應(yīng)用，一些公司相繼生產(chǎn)用于CSAMT法測(cè)量的儀器和應(yīng)用解釋軟件。到往后，該方法的理論和儀器得到很大發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也得到了擴(kuò)展，從而成為受人重視的一種地球物理方法。

一、方法原理及優(yōu)點(diǎn)

可控源音頻大地電磁法（簡(jiǎn)稱CSAMT法）是以有限長(zhǎng)接地電偶極子為場(chǎng)源，在距偶極中心一定距離處同時(shí)觀測(cè)電、磁場(chǎng)參數(shù)的一種電磁測(cè)深方法。本次采用赤道偶極裝置進(jìn)行標(biāo)量測(cè)量，同時(shí)觀測(cè)與場(chǎng)源平行的電場(chǎng)水平分量Ex和與場(chǎng)源正交的磁場(chǎng)水平分量Hy（圖3-1所示）；然后利用電場(chǎng)振幅Ex和磁場(chǎng)振幅Hy計(jì)算阻抗電阻率ρs；觀測(cè)電場(chǎng)相位Ep和磁場(chǎng)相位Hp，用以計(jì)算阻抗相位φ。用阻抗電阻率和阻抗相位聯(lián)合反演計(jì)算可控源反演電阻率參數(shù)，最后利用可控源反演電阻率進(jìn)行地質(zhì)解釋。

可控源音頻大地電磁測(cè)深法標(biāo)量測(cè)量方式是用電偶極源供電，觀測(cè)點(diǎn)位于電偶源中垂線兩側(cè)各30度角組成的扇形區(qū)域內(nèi)。當(dāng)接收點(diǎn)距發(fā)射偶極源足夠遠(yuǎn)時(shí)（R>3δ），測(cè)點(diǎn)處電磁場(chǎng)可近似于平面波，由于電磁波在地下傳播時(shí)，其能量隨傳播距離的增加逐漸被吸收，當(dāng)電磁波振幅減小到地表振幅的1/e時(shí)，其傳播的距離稱為趨膚深度（δ），即電磁法理論勘探深度。實(shí)際工作中，探測(cè)深度（d）和趨膚深度存在一定差距，這是因?yàn)樘綔y(cè)深度是指某種測(cè)深方法的體積平均探測(cè)深度，其經(jīng)驗(yàn)公式為：

由此可見(jiàn)探測(cè)深度與頻率成反比，我們可以通過(guò)改變發(fā)射頻率來(lái)達(dá)到測(cè)深的目的。

可控源音頻大地電磁法采用人工場(chǎng)源，具有信號(hào)強(qiáng)、信噪比高、快速高效等優(yōu)點(diǎn)。

二、數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和成圖解釋軟件采用ZONG公司的SCS2D可控源音頻大地電磁法反演系統(tǒng)，每條測(cè)線均進(jìn)行了電阻率二維反演，并繪制了電阻率二維反演斷面圖。

三、實(shí)例應(yīng)用（見(jiàn)圖1）

工作區(qū)位于桂北，測(cè)線上有大斷裂通過(guò)，構(gòu)造線作北東—南西走向。早在3億8千多萬(wàn)年前的古生代中泥盆世，該大斷裂即開始發(fā)育，形成海底斷裂谷地，即所謂的海溝，沉積一套數(shù)百米厚的深水相碎屑巖夾菱鐵礦與泥巖、硅質(zhì)巖及碳質(zhì)泥巖。這套地層與其東邊桂林市區(qū)同期異相的碳酸鹽巖地層截然不同，后者屬淺水臺(tái)地相沉積。

據(jù)考證，華南地區(qū)在距今2.27億年前中生代三疊紀(jì)晚期曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一次大規(guī)模的地殼運(yùn)動(dòng)（印支運(yùn)動(dòng)），使華南地區(qū)的海相地層產(chǎn)生了劇烈的褶皺和斷裂。工區(qū)的褶皺、斷裂即系此次地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，從此地殼抬升，海水退出成為今日的陸地。

新生代古近紀(jì)（距今6500萬(wàn)年）以來(lái)，地殼受到印度板塊與歐亞板塊相互碰撞的影響，生成部分北西向走滑斷層。

如圖1，結(jié)合已有地質(zhì)資料和巖性有以下物探推測(cè)：

根據(jù)電阻率等值線的連續(xù)性，推測(cè)550點(diǎn)處有FW1逆斷層通過(guò)，斷層傾向北西，傾角約為60°-70°；推測(cè)800點(diǎn)出有FW3逆斷層通過(guò)，斷層傾向北西，傾角約為60°-70°；推測(cè)1100點(diǎn)處有FW4正斷層通過(guò)，斷層傾向北西，傾角較大，傾角約為60°；1500處有FW5正斷層通過(guò)，斷層傾向北西，傾角約為70°。

將B線淺部800-1100段低阻層定為下石炭統(tǒng)鹿寨組上段（C1lz2）地層，其下覆地層分別為下石炭統(tǒng)鹿寨組下段（C1lz1）地層、上泥盆統(tǒng)五指山組（D3w）地層、上泥盆統(tǒng)榴江組（D3l ）地層、中泥盆統(tǒng)羅富組（D2l ）地層、中泥盆統(tǒng)信都組（D2 x）地層。

四、結(jié)語(yǔ)

后在B線進(jìn)行了淺鉆驗(yàn)證，證實(shí)了該地區(qū)斷裂發(fā)育，且含水量非常好，目前正準(zhǔn)備下一步溫泉開發(fā)。從本次工作取得的成果來(lái)看，CSAMT在溫泉勘查及勘查深部構(gòu)造有一定的效果，這將對(duì)以后進(jìn)行解決類似的地質(zhì)情況有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]石昆法，可控源音頻大地電磁法理論與應(yīng)用.

[2]石張青杉，穆建強(qiáng)，CSAMT 與地?zé)峥辈?，地質(zhì)找礦論叢.