天然场音频大地电磁法(AMT)在陕西某矿山工程勘查中的应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本 次 勘 查 目 的 是 探 测 任 务 范 围 内 的 断 层（ 部 分 地 段 隐 伏）的空间形态 ：包括断层走向、倾向、倾角及断层破碎带 的宽度、物质成分和水文地质条件等。
空间分布的一种物探方法。影响电阻率的主要因素有矿物成
分、矿石的结构、构造及含水情况等。根据经验统计和工区
地球物理反演结果分析，得出各类矿体的反演电阻率值（见
250~1050
1 勘查区域的地质概况 勘查区处于低中山区，多呈沟壑纵横的塬、梁、峁发育
的黄土地貌，地势中部高两端低，坡形北段较缓，南段地形 切割较大，相对高差在 100m~300m 之间，测线范围内地面 高程在 800m~1100m 之间。研究区域主要分布有新生界第 四系沉积岩及中生界细粒石英砂岩、泥岩及长石石英砂岩， 河流及沟谷地带零星出露有奥陶系灰岩。
Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｆｉｅｌｄ ａｕｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ （ＡＭＴ） ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｍｉｎｅ ｉｎ Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ， ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ａｕｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｅｒｒａｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ＡＭＴ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｍｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Keywords: ａｕｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ； ＡＭＴ； Ｍｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
2 地球物理特征 AMT 法是以电阻率的差异来划分地层特性及地质构
造、并根据电阻率值的大小以及展布形态来判释地下地质体
收稿日期 ：２０２１－０７ 作者简介 ：袁宏亮，男，生于 １９８６ 年，汉族，内蒙古赤峰人，本科（学士）， 工程师，研究方向 ：电磁法勘探及数据处理。
3 基本原理及方法技术 3.1 AMT 基本原理
随着矿山工程勘查设计标准的提高，物探方法在复杂地 形条件下的勘查工作要求也在不断提高，既要满足仪器设备 轻便达到快速勘探的目的，又要达到有效的勘探深度和分辨 率。通常矿山工程施工中会遇到矿石破碎带、地层发育区、 富水区等。常规直流电法勘探深度浅、受地形等多种因素干 扰工作效率低，很难满足勘探要求。目前天然场音频大地电 磁测深法（AMT）在矿山工程勘查中成为主流方法。AMT 接收天然场信号，仪器轻便，勘探深度大，不受高阻屏蔽， 对低阻异常有较高的分辨率，工作效率高。
音频大地电磁法数据的采集、处理、二维反演和复杂地形条件下对断裂构造的勘探效果。 实例表明，ＡＭＴ 法在矿山工
程地质勘探中效果良好，为矿产资源开发提供了依据。
关键词 ：音频大地电磁 ；ＡＭＴ ；矿山工程勘查
中图分类号 ：Ｐ６１９．１４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１００２－５０６５（２０２１）１５－００８７－２
四个电极测量，即两个电极组成一对电偶极子 MN（长 度 30m），其 中，南 北 向 布 设 的 MN(X-Dipole 电 偶 极 子 ) 测量电位差并计算得到电场水平分量 Ex ；东西向布设的 MN(Y-Dipole 电偶极子 ) 测量电位差并计算得到 Ey。Hx 磁探头和 Hy 磁探头相互垂直。电极布极方式主要为“＋”字 形，在地形条件较差情况下，部分测点采用“L”形或“T”形 的布极方式。其野外测量布置如图 1。
天然场音频大地电磁法（Audio-frequency Magnetotellurics， AMT）是利用天然电磁场中的10-1~10Байду номын сангаасHz频率范围内的 信号作为场源，通过测量电场水平分量Ex来分析研究矿石 物理性质、地电断面的变化情况。 3.2 方法技术
工作区近地表电阻率一般在 100Ω·m 左右，按工程施 工区域 50 米探测深度的要求，最低频率为 10Hz。因此仪器 满足勘探要求。
Application of natural field audio frequency magnetotelluric method (AMT) in engineering exploration of a mine in Shaanxi Province
YUAN Hong-liang1, YANG Shuai2
G 地质勘探 eological prospecting
天然场音频大地电磁法 (AMT) 在陕西某矿山 工程勘查中的应用
袁宏亮1，杨 帅2
（１． 中陕核工业集团二一一大队有限公司，陕西 西安 ７１００２４ ；２． 陕西地矿物化探队有限公司，陕西 西安 ７１００４３）
摘 要 ：该文主要介绍了天然场音频大地电磁测深法（ＡＭＴ）在陕西某矿山工程勘查中一种有效的手段，着重介绍了
（１．Ｃｈｉｎａ Ｓｈａａｎｘｉ ｎｕｃｌｅａｒ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｇｒｏｕｐ ２１１ ｔｅａｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ ７１００２４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａａｎｘｉ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｅｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ Ｔｅａｍ Ｃｏ．，Ｔｋｌ，Ｘｉ’ａｎ ７１００４３，Ｃｈｉｎａ）
表 1）。
由表 1 可知，不同矿物特性之间，较完整矿体与断层破
碎带以及破碎、软弱或含水地层之间存在一定的电性差异，
因此工区具备开展 AMT 法的地球物理勘探前提条件。
表 1 物性参数统计表
地层岩性
反演电阻率 ρ(Ω.m)
第四系上更新统黏质黄土 奥陶系中统灰岩，地层破碎
50~125 125~250
奥陶系中统灰岩，地层较完整
空间分布的一种物探方法。影响电阻率的主要因素有矿物成
分、矿石的结构、构造及含水情况等。根据经验统计和工区
地球物理反演结果分析，得出各类矿体的反演电阻率值（见
250~1050
1 勘查区域的地质概况 勘查区处于低中山区，多呈沟壑纵横的塬、梁、峁发育
的黄土地貌，地势中部高两端低，坡形北段较缓，南段地形 切割较大，相对高差在 100m~300m 之间，测线范围内地面 高程在 800m~1100m 之间。研究区域主要分布有新生界第 四系沉积岩及中生界细粒石英砂岩、泥岩及长石石英砂岩， 河流及沟谷地带零星出露有奥陶系灰岩。
Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｆｉｅｌｄ ａｕｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ （ＡＭＴ） ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｍｉｎｅ ｉｎ Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ， ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ａｕｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｅｒｒａｉｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ＡＭＴ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｍｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Keywords: ａｕｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍａｇｎｅｔｏｔｅｌｌｕｒｉｃ； ＡＭＴ； Ｍｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ
2 地球物理特征 AMT 法是以电阻率的差异来划分地层特性及地质构
造、并根据电阻率值的大小以及展布形态来判释地下地质体
收稿日期 ：２０２１－０７ 作者简介 ：袁宏亮，男，生于 １９８６ 年，汉族，内蒙古赤峰人，本科（学士）， 工程师，研究方向 ：电磁法勘探及数据处理。
3 基本原理及方法技术 3.1 AMT 基本原理
随着矿山工程勘查设计标准的提高，物探方法在复杂地 形条件下的勘查工作要求也在不断提高，既要满足仪器设备 轻便达到快速勘探的目的，又要达到有效的勘探深度和分辨 率。通常矿山工程施工中会遇到矿石破碎带、地层发育区、 富水区等。常规直流电法勘探深度浅、受地形等多种因素干 扰工作效率低，很难满足勘探要求。目前天然场音频大地电 磁测深法（AMT）在矿山工程勘查中成为主流方法。AMT 接收天然场信号，仪器轻便，勘探深度大，不受高阻屏蔽， 对低阻异常有较高的分辨率，工作效率高。
音频大地电磁法数据的采集、处理、二维反演和复杂地形条件下对断裂构造的勘探效果。 实例表明，ＡＭＴ 法在矿山工
程地质勘探中效果良好，为矿产资源开发提供了依据。
关键词 ：音频大地电磁 ；ＡＭＴ ；矿山工程勘查
中图分类号 ：Ｐ６１９．１４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１００２－５０６５（２０２１）１５－００８７－２
四个电极测量，即两个电极组成一对电偶极子 MN（长 度 30m），其 中，南 北 向 布 设 的 MN(X-Dipole 电 偶 极 子 ) 测量电位差并计算得到电场水平分量 Ex ；东西向布设的 MN(Y-Dipole 电偶极子 ) 测量电位差并计算得到 Ey。Hx 磁探头和 Hy 磁探头相互垂直。电极布极方式主要为“＋”字 形，在地形条件较差情况下，部分测点采用“L”形或“T”形 的布极方式。其野外测量布置如图 1。
天然场音频大地电磁法（Audio-frequency Magnetotellurics， AMT）是利用天然电磁场中的10-1~10Байду номын сангаасHz频率范围内的 信号作为场源，通过测量电场水平分量Ex来分析研究矿石 物理性质、地电断面的变化情况。 3.2 方法技术
工作区近地表电阻率一般在 100Ω·m 左右，按工程施 工区域 50 米探测深度的要求，最低频率为 10Hz。因此仪器 满足勘探要求。
Application of natural field audio frequency magnetotelluric method (AMT) in engineering exploration of a mine in Shaanxi Province
YUAN Hong-liang1, YANG Shuai2
G 地质勘探 eological prospecting
天然场音频大地电磁法 (AMT) 在陕西某矿山 工程勘查中的应用
袁宏亮1，杨 帅2
（１． 中陕核工业集团二一一大队有限公司，陕西 西安 ７１００２４ ；２． 陕西地矿物化探队有限公司，陕西 西安 ７１００４３）
摘 要 ：该文主要介绍了天然场音频大地电磁测深法（ＡＭＴ）在陕西某矿山工程勘查中一种有效的手段，着重介绍了
（１．Ｃｈｉｎａ Ｓｈａａｎｘｉ ｎｕｃｌｅａｒ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｇｒｏｕｐ ２１１ ｔｅａｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ ７１００２４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａａｎｘｉ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｅｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ Ｔｅａｍ Ｃｏ．，Ｔｋｌ，Ｘｉ’ａｎ ７１００４３，Ｃｈｉｎａ）
表 1）。
由表 1 可知，不同矿物特性之间，较完整矿体与断层破
碎带以及破碎、软弱或含水地层之间存在一定的电性差异，
因此工区具备开展 AMT 法的地球物理勘探前提条件。
表 1 物性参数统计表
地层岩性
反演电阻率 ρ(Ω.m)
第四系上更新统黏质黄土 奥陶系中统灰岩，地层破碎
50~125 125~250
奥陶系中统灰岩，地层较完整