论文导读：中国核工业地质局制定了《铀矿地质科研“十五”计划实施意见》，提出实施“产、学、研”相结合，运用新理论、新技术、新方法创新性地开展铀矿地质科研工作，努力开展攻深找盲的系列物探技术方法研究。
随着找矿勘探难度的不断增大，在大比例尺构造控矿特征研究以及隐伏矿体定位预测方面,开展新技术、新方法攻关已成共识。针对南方复杂地形地质条件下的深部矿和隐伏矿勘探，如何有效地利用当代地球物理探测技术进行大比例尺构造控矿特征研究，并指导找矿预测工作,具有重要的理论和现实意义。
本课题与生产实际需求紧密结合，针对广泛应用于多个领域、颇有发展前景的可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)进行应用研究，尤其对于热液型等构造控矿明显的矿床，此技术方法在开展隐伏构造—矿化带的空间定位、控矿构造基本格局分析和找矿有利部位定位预测等方面，应用效果明显，值得进一步推广。
关键词
CSAMT；花岗岩型铀矿；低阻体；构造控矿
1. 引言
中国核工业地质局制定了《铀矿地质科研“十五”计划实施意见》，提出实施“产、学、研”相结合，运用新理论、新技术、新方法创新性地开展铀矿地质科研工作，努力开展攻深找盲的系列物探技术方法研究。要求开展对不同地区和不同铀矿类型，因地制宜并有选择性的开展复杂地形条件下非常规地震勘探技术、非线性区域物(化)探成矿信息提取技术、铀成矿深部定位的高精度磁法探测技术和电磁勘探技术、大深度的井中地球物理探测技术、航空放射性测量定量解释方法技术以及车载伽玛全能谱测量方法技术等方面的研究。
近年来，随着找矿勘探深度的不断增大，地-物-化-遥联合攻关，已经成为地质研究的基本技术途径。在中小比例尺构造控矿规律研究方面，航磁、重力资料及遥感技术方法已在区域性控矿构造格局研究方面得以广泛的应用。然而，针对具体的矿区和矿床而言，尤其是针对南方山区（复杂地形地质条件），大比例尺控矿构造格局研究的难度很大，一般地球物理和遥感资料分辨率偏低。因此，在南方山区探索控矿构造格局研究的方法，有重要的现实意义。
可控源音频大地电磁法(CSAMT法)是以有限长接地导线为场源，在距偶极中心一定距离r处同时观测电、磁场参数的一种电磁测深方法。
2.工区地质与地球物理特征
工区位于贵东岩体的东部,在区域构造上处于华夏古陆西缘、加里东隆起西南缘与湘、桂、粤北海西—印支坳陷的结合部，南岭纬向构造带中带，是地壳浅部地质构造急剧变化的地带。区内燕山晚期细粒花岗质小岩体及中基性岩脉(墙)极为发育,并有火山岩、次火山岩出露,岩性较复杂，是我国南方重要的铀矿成矿集中区。
区内铀成矿活动有早晚两期,都发生于晚期岩浆演化过程之中。早期铀矿化主要赋存于NWW向断裂带与NE(含NNE、NEE)向断裂带的交汇部位和次火山花岗岩内外接触带及其产状变异且向内凹陷的部位;晚期铀矿化则与NNE 向断裂带关系密切。论文参考网。通常富铀矿的形成多为早晚两期铀矿化活动叠加的结果。
工区岩矿石物性参数经测定统计，见表2-1。论文参考网。论文参考网。
表2-1 工区物性参数特征表
分析表2-1物性可以得出：矿体与围岩蚀变之间，蚀变围岩与未蚀变岩石间，存在较大的电性差异, 矿体中金属硫化物的富集会使其电阻率明显降低。而控矿脆性断裂、韧性剪切带、蚀变破碎带的出现，均可导致矿体与周围岩层(体)间明显的电性差异。辉绿岩因遭受硅化断裂带的破坏，使破碎的岩石含水量增大，因而在交点轨迹内呈低阻异常。硅化断裂带规模愈大岩石愈破碎，则异常愈明显。这种低阻特征反映到电测深断面上就是沿倾向具有范围较大并相对明显的低阻异常带。故此，构造带中的低阻异常是应用CSAMT找铀矿的重点部位。
由于区内断裂构造与辉绿岩相互交汇，构成棋盘格子状，控制了铀矿床的分布。铀矿化严格受构造控制，铀矿化类型按控矿因素分为硅化带大脉型、硅化带群脉型、“交点”型、碎裂岩型、变质岩型等五种。由于硅化带电性差异与围岩的电性差异较大，可以直接圈定硅化带。硅化带破碎、蚀变、倾角变缓等为铝土矿富集部位，硅化带电阻率为几千到上万欧姆米，与破碎蚀变处电性(几十到几千欧姆米)差异较大。根据上述特征，我们找出硅化断裂带，根据低阻异常带来判断铀矿富集部位。
3．CSAMT方法的应用效果
3.1野外工作方法
测量采用标量CSAMT装置 ,用发送机通过两个接地电极A、B向地下供交变电流场，实际探测中AB=1400m, 考虑到勘探深度要求, 测量频率为9600HZ 一13.3HZ共30 个频点,测量点距为30m,为了使测区尽可能地处于远场区 , 选择收发距R=10KM,测量电场的X分量Ex和磁场的Y分量Hy，随着由高到低逐个改变频率,获得每个频点的卡尼亚电阻率，进而得到各个测点的卡尼亚电阻率测深曲线.
野外工作结束后,通过计算机对原始数据进行近场改正和静态改正, 在此基础上进行断面反演和一维正、反演计算,由反演计算结果结合已有地质资料进行地质解释,并绘出解释图件.
通过地表露头电阻率测量，建立工作区电性参数找矿模型。工作区电阻率与岩性对应关系大致划分为：花岗岩电阻率一般范围160～880Ω·m，平均值345Ω·m，表现为中阻，在断面图上为背景场。辉绿岩电阻率一般范围1400～13000Ω·m，平均值4273Ω·m，表现为高阻层，在色谱图上表现为亮色。构造裂隙带内岩石较破碎含地下水，电阻率较完整硅化带低。在卡尼亚视电阻率拟断面图上表现为：存在构造裂隙的地段由于电阻率中等，表现在等值线断面图上为向下凹陷带或等值梯度带。不含水的断裂带表现为高阻，但较辉绿岩电阻率为低。铀矿电阻率变化范围0.5～50Ω·m，平均值17.0Ω·m，表现为低阻体，在色谱图上表现为暗色。图3-1 46剖面线上的钻孔图
3.3反演及资料解释
可控源视电阻率的反演计算，分一维、二维两种反演，三维反演还在研究之中。实验工作和实际工作表明，一维反演结果的地电断面异常往往呈上下延伸的陡立条带状，二维反演结果的地电断面异常，特别是深部异常往往呈平缓渐变的“层”状。那么，到底是用一维反演还是用二维反演呢？目前人们有所认识，在岩层陡立的变质岩山区，用平滑模型的一维反演；在沉积盆地区，用二维反演。
本次反演计算，我们采用WinGLink软件进行。该软件可以进行MT、AMT、CSAMT数据反演计算。对于CSAMT可以进行一维反演和二维反演。具体步骤主要有：预处理、数据转换、圆滑、静态校正、地形校正、一维反演及成图、最后根据反演的视电阻率断面图并结合地质钻孔情况进行地质解释。
本次异常特征分析以典型剖面线46进行，该线长1020米，测点距30米、测点35个，在18号点（剖面550m处）23号点（剖面700m处）有钻孔资料。根据钻孔剖面图（图3-1）可见在标高-170m构造带由陡变缓部位存在3段工业矿体，矿段厚6.50m，3段工业矿赋存于蚀变碎裂正长岩，特征长石发红、充填灰色石英。主带充填浅紫色萤石见有2段异常。
图3-2 综合解释图铀矿（矿化）位置预测
从等值线图看，推断在剖面390m～430m位置处存在一硅化带、在510m～540m位置左右存在一硅化带,上述二条硅化带拟为硅化断裂带。依据铀矿层低电阻率特征以及赋存于硅化带或硅化带与辉绿岩交点处的特点，推断在记录点46-19～46-21，标高-200米处有一低阻凹陷区可能存在铀矿体,推断拟为铀矿体。结合地质资料解释，钻孔1在388.90－486.60 m见带,其中 388.90－473.40m为硅化、碎裂花岗岩、破碎正长岩等，473.40－486.60 m为主带，与推断吻合。在标高-170m构造带由陡变缓部位存在3段工业矿体，在46线视电阻率拟断面图上显示为低阻等值线圈内，与地质资料吻合。
钻孔2在孔深318-340m见一硅化带，地面倾向NW，倾角80-85°，中间近直立。-100m转向SE，构造带蚀变碎裂较强，带内在标高-150m见矿化段及视厚度5.90m异常段。从地质资料来看该带规模不大且产状较陡。从46线视电阻率拟断面图推断可见，在记录点46-14～46-15位置，标高-150m处存在一硅化带，在-200～-150m存在一低阻等值线圈拟为矿体，与地质资料吻合。
4.小结
CSAMT法是电阻率-频率测深，它具有探测深度大、快捷、能及时提供视电阻率-频率拟断面图等优点，但也有静态效应、近场效应、场源附加效应，以及所测电阻率参数单一等因素增加解释难度的不足，有它的局限性。对于探测深部矿体,CSAMT法有一定效果,通过对该地区采用CSAMT法铀矿勘探，验证了 CSAMT 方法对铀成矿地质环境测量的有效性.大致查清了工作区内的顶板埋深、盖层结构、基底起伏埋形态、断裂构造格等，达到了物探电磁测量资料指导钻探的目的，加快了找矿工作的进程。而且CSAMT法成本低、效率高、探测深度大、提供资料及时，解释方法逐渐完善，是寻找铀矿的有效物探方法。特别是对某些无法用常规传导类电法探明的高阻盖层下的地质体，用CSAMT法可得到好的勘探效果。
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