摘要：扩频激电技术和抗干扰音频大地电磁测深法在地质勘探领域具有重要的应用价值。本文以江苏省宝华山-丁家大山铜钼多金属矿勘查为例，系统地开展了资料采集、数据处理和二维反演工作。通过综合分析地质背景、地球物理数据及异常特征，本研究揭示了该区域隐伏矿体的空间分布、形态特征及其与地质构造的关系。扩频激电技术的应用显著提高了视极化率数据采集的精度和抗干扰能力，而抗干扰音频大地电磁测深法（AMT）则有效提升了视电阻率的数据精度，垂向分辨率高。研究结果表明，两种技术联合应用能够为宝华山-丁家大山地区的铜钼多金属矿的勘探提供更为精确的地球物理依据，为后续的找矿靶区和钻孔布设奠定了坚实的基础。

　　关键词：扩频激电；抗干扰；电磁测定

　　江苏省宝华山—丁家大山铜、钼多金属矿，位落于江苏省句容市下蜀镇南部，宁镇山脉中段，其地理坐标为东经119°31'00″至119°33'00″，北纬32°29'至32°30'00″。该工作区产斑岩型铜、钼矿资源，已有多年的找矿历史。然而，迄今为止所发现的矿体规模较小，且大部分勘查工作局限于500m以浅的地层。为了寻找深部隐伏的主矿体，进一步增加矿区的资源储量，为宁镇山脉找矿向深部进军提供方向和思路，本文旨在探讨扩频激电和抗干扰音频大地电磁测深技术在宝华山铜钼矿深部勘查中的应用。鉴于以往勘查的局限性，本研究将重点放在深部地质结构的探测上，以期发现新的成矿区段，为矿山的可持续发展提供科学依据。

　　1地质概况

　　宝华山铜钼矿区位于长江中下游铁、铜多金属成矿带的东段，这一区域在大地构造上属于宁镇地区的一部分，是江苏省重要的成矿区之一。该区域自印支运动开始，经历了强烈的构造变形，尤其是印支晚期南象运动和燕山运动，奠定了该区的基本构造格局。喜马拉雅运动对该区构造格局的最终定型也有一定的影响，发育有大量的褶皱和断裂构造。

　　在地层方面，宝华山地区地层发育较齐全，自震旦系至第四系均有分布。矿区内主要出露的地层为志留系高家边组（S1g）至白垩系大王山组（K1d）以及新生界第四系（Q）。其中，与成矿关系较为密切的层位主要是石炭系中统黄龙组（C2h）、二叠系下统栖霞组（P1q）、三叠系下统青龙组（T1x）等。这些地层与岩体接触部位多发育矽卡岩化，或捕掳体整体蚀变为矽卡岩，常发育黄铁矿化、磁铁矿化、黄铜矿化等。

　　宝华山铜钼矿区的岩浆岩主要为燕山晚期中酸性杂岩体，以二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩为主，这些岩浆岩大面积分布并控制了矿体的分布。岩体与地层的接触带是矿化作用的有利部位，其中斑岩型铜钼矿体主要赋存于花岗闪长斑岩中，而矽卡岩型铜多金属矿体则主要赋存于与岩体接触的碳酸盐岩地层中。

　　矿区内的构造以褶皱和断裂为主，褶皱构造主要表现为宝—巢—石复背斜，而断裂构造则包括纵向压性断裂和横向张扭性断裂。这些构造特征对矿体的形成和分布具有重要控制作用。特别是纵向断裂，它控制了岩浆岩的侵入，并为矿体的形成提供了空间。

　　2地球物理特征

　　宝华山—丁家大山地区的地球物理特征研究揭示了岩石物性参数的明显差异，这些差异对于理解矿化作用和地质结构至关重要。燕山晚期的岩浆岩，如二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩，通常表现出较高的电阻率，其值多在数千至数万Ω·m之间，具体而言，二长花岗斑岩的电阻率算术平均值为6609Ω·m，而花岗闪长斑岩的电阻率算术平均值为7077Ω·m，这些高阻特性在地球物理勘探中具有显著的反映。

　　与矿化密切相关的地层，例如石炭系黄龙组（C2h）和二叠系栖霞组（P1q），由于蚀变作用如矽卡岩化和黄铁矿化，电阻率相对较低，表现为中低阻特性。泥质粉砂岩的电阻率算术平均值为4588Ω·m，黄铁矿化花岗闪长斑岩的电阻率算术平均值则为1728Ω·m，而黄铜矿化花岗闪长斑岩的电阻率算术平均值为2193Ω·m。

　　此外，物探剖面测量结果表明，岩浆岩体在物探异常中表现为高阻特征，而与之相关的矿化地层则显示为相对低阻特征。电阻率值变化剧烈的区域以及电阻率等值线密集的地段，往往是岩浆岩与周围地层的接触带，这些接触带是矿化作用的有利部位。

　　在磁异常方面，本区的磁场背景值在100nT～200nT之间，局部高磁异常强度在300nT～1000nT之间，这些异常通常与岩体的接触带和矿化作用有关。

　　重力异常方面，本区位于宁镇中段重力高的鞍部，布格重力异常北高南低，异常范围1724×10-5m/s2～24×10-5m/s2，反映了地下密度较高的岩体或地层的分布。

　　激电中梯异常方面，通过激电中梯测量，圈定了近东西向的激电异常带，这些异常带与已知矿化体产出位置有很好的对应关系，其中黄铜矿化花岗闪长斑岩的极化率算术平均值为4.74%，电阻率较低，表明了其在激电勘探中的高响应特性。

　　3扩频激电及抗干扰大地电磁测深工作方法

　　3.1仪器设备及抗干扰大地电磁测深

　　3.1.1仪器设备

　　在宝华山铜钼矿的勘探项目中，音频大地电磁测深技术采用了长沙巨杉智能科技有限公司生产的GSEM-W10抗干扰大地电磁仪。该设备以其卓越的抗干扰能力和高效的生产率在业界享有盛誉，具备5个通道（Ex、Ey、Hx、Hy、Hz），AMT带宽覆盖0.1Hz至104Hz，提供多种增益选项（0.1、1、3、9），并支持高采样率（24000Hz、2400Hz、150Hz）。GSEM-W10的GPS同步精度达到30ns，32位ADC提供高动态范围（160dB）和低本底噪音（2nV/sqrt(Hz)），确保了数据的高精度和可靠性。此外，该设备功耗低（<2.5 W，不包括磁棒），便于携带（重量2.9kg，含电池），并支持无线/有线控制，最大无线控制距离可达1.6km，以及无线自组网功能，使其在复杂地质环境中也能提供可靠的电阻率信息，为地下地质情况的区分提供了强有力的技术支持。

　　3.2仪器设备（扩频激电）

　　在宝华山铜钼矿的勘探项目中，扩频激电技术的应用采用了中南大学与长沙巨杉智能科技有限公司联合研发的GS2IP-FW10全波形扩频激电采集系统。该系统以其卓越的大深度探测、高精度测量和出色的抗干扰能力，为铜、铅、锌、钼等金属矿产的勘探提供了先进的技术支持。系统具备多项先进技术参数，包括6通道的视电阻率、频散率和相对相位参数采集，本底噪音低至6nV/sqrt(Hz)，以及自动控制的多档采样频率（15、150、2400Hz），确保了数据的高分辨率和准确性。此外，系统还配备了32位ADC输出、1~64自动控制的放大倍数、30ns的GPS同步精度以及166dB的总动态范围，使得设备在功耗低于2.0 W的同时，仍能保持高效的数据采集和处理能力。GS2IP-FW10系统的便携性（重量2.8kg，尺寸27cm×24.6cm×12.4cm）和灵活的供电方式（通过充电宝供电，可随时更换），加上无线/有线控制功能和无线自组网能力（最大组网数量达65536台采集站），使其在各种复杂环境下均能稳定工作，工作温度范围为40℃~60℃。通过发送M序列伪随机扩频信号，该系统显著提升了频域分辨率和信号的抗干扰性能，其无线分布式阵列高精度接收系统能够实现大深度、高效率和高精度的扩频激电信号检测，为深部矿产资源的勘探提供了强有力的技术支撑。

　　3.3观测系统和方法试验

　　3.3.1提高观测数据质量的方法措施

　　为了提高AMT数据的质量，项目组采取了包括设备标定试验、极距试验、仪器性能测试、野外工作实施、数据采集质量控制和检查点设置等在内的多项措施。具体来说，开工前对所有仪器和磁棒进行标定，确保设备性能指标正常；选择合适的电极距长度，保证输入信号强度在允许范围内；进行一致性采集试验，检查不同设备间的系统误差；在野外工作中选择地表均匀、地形开阔的测点，避开干扰源，并确保电极和磁棒的布设满足技术要求；通过设置检查点并及时评价资料，发现不合格点及时分析原因并补测，从而确保数据的准确性和可靠性。

　　3.3.2扩频激电数据质量提升措施

　　在扩频激电数据采集中，为提升数据质量，项目组实施了设备一致性测试、野外施工作业、供电点设置、数据采集叠加次数控制和系统质量检查等关键措施。具体做法包括在开工前对设备进行集中一致性测试，确保多台设备的数据采集一致性；在野外施工中，采用RTK定点确保测量精度，使用不极化电极并控制电极坑内泥浆高度以降低接地电阻；供电点B点通过挖泥坑和浇灌饱和盐水确保接地电阻符合要求；通过控制数据采集的叠加次数和电阻率误差，提高数据的信噪比；最后，通过系统质量检查，均匀分布检查点，确保数据质量满足规范要求。

　　4资料处理和解释

　　4.1资料处理

　　4.1.1音频大地电磁测深资料处理

　　在音频大地电磁测深项目中，资料处理遵循严格的技术流程，确保数据的准确性和可靠性。首先，对野外采集的原始数据进行日常整理和验收，确保数据的完整性和正确性。其次，利用GSEM-PROS软件进行数据的预处理，包括时序参数编辑、时域及频域分析。通过离散傅立叶变换，将时间域信号转换为频率域信号，进而计算视电阻率和相位。阻抗估计处理是AMT资料处理的关键步骤，该过程涉及主阻抗张量元素的计算和全频域视电阻率、相位的计算。最终，采用ZondMT2D反演软件对阻抗数据进行静态校正、自动编辑和数据滤波，得到可视化的视电阻率剖面图及成图数据，为地质解释提供科学依据。

　　4.1.2扩频激电资料处理

　　扩频激电资料处理过程同样严谨，旨在从野外采集的数据中提取出有价值的地质信息。初始阶段，使用SipProc软件对分散存储的视电阻率、相对相位及频散率参数进行融合，并加入高程信息，为反演准备数据。随后，利用ZondRes2D/ZondRes3D反演软件对不同频率的测量结果进行反演，输入数据格式需符合软件要求。在数据处理中，采用经验模态分解处理（EMD）分离低频趋势项干扰，通过相关分析消除突发性强噪声干扰，并使用稳健统计进行多周期时间序列叠加。深度学习去噪技术用于提高信噪比，而相对相位去耦法则用于减弱电磁耦合，确保数据的高分辨率和可靠性。通过这些先进的数据处理技术，扩频激电法能够提供精细的地电信息，为矿产资源勘探提供有力的技术支持。

　　4.2资料推断解释

　　4.2.1 AMT剖面推断解释

　　（1）L18线AMT剖面。L18线AMT剖面显示了明显的电性异常特征。整体上，测线表现为上部低阻，下部高阻，电阻率值变化显著。最高电阻率约为10000Ω·m，最低电阻率小于10Ω·m。纵向上电阻率分层明显，横向上呈现西部、东部浅层低阻，中部高阻的特征。在测线的中部，电阻率值出现高阻异常，推测为完整致密未风化的花岗闪长斑岩体。低阻区域则可能与破碎带或风化作用有关。结合地质资料，推断L18线中部的高阻体可能与区域性断裂构造有关，而低阻异常可能指示了岩溶发育区或含水层。

　　（2）L24线AMT剖面。L24线AMT剖面在电阻率反演结果中显示了高阻与偏高阻的特征。测线两端及浅部有偏低阻分布，没有明显的低阻特征。最高电阻率约为10000Ω·m，最低电阻率约为40Ω·m。测线最南端底部出现高阻体，电阻率值存在最高值，并朝测线中部往上伸展。结合区域地质资料，推断高阻体可能为未风化的花岗闪长斑岩，而偏低阻区域可能指示了破碎带或风化岩层。L24线AMT剖面为进一步的地质勘探提供了重要的电性结构信息。

　　4.2.2扩频激电剖面推断解释

　　在宝华山—丁家大山项目中，扩频激电法也被应用于勘探区域的地质结构分析。以下是对扩频激电剖面推断解释的描述。

　　（1）L22线SSIP剖面。L22线扩频激电剖面在电阻率和极化率反演结果中显示了显著的异常特征。电阻率剖面显示测线中部和深部存在大面积高阻区，而浅部则发育了有较大起伏的低阻区。极化率剖面则显示了高极化异常，主要集中在测线的中深部。结合AMT反演结果，推断这些异常可能与深部的矿化作用有关。高阻异常可能指示了未风化的花岗闪长斑岩体，而高极化异常则可能与矿体或矿化带有关。L22线SSIP剖面为识别深部矿体提供了重要的电性信息。

　　（2）L26线SSIP剖面。L26线扩频激电剖面在电阻率和极化率反演结果中同样显示了显著的异常特征。电阻率剖面显示测线中部和深部存在高阻区，而浅部则为低阻区。极化率剖面则显示了高极化异常，主要集中在测线的中深部。结合地质资料，推断这些异常可能与区域性断裂构造和矿化作用有关。高阻异常可能指示了未风化的花岗闪长斑岩体，而高极化异常则可能与矿体或矿化带有关。L26线SSIP剖面为进一步的地质勘探提供了重要的电性结构信息。

　　5结论

　　在宝华山。丁家大山铜钼矿的勘探中，音频大地电磁测深和扩频激电两种地球物理方法均显示出显著的应用效果。AMT方法通过识别不同地层和岩石单元的电性特征，成功揭示了区域地质结构，其中高阻异常通常与未风化的花岗闪长斑岩体相关，而低阻异常则指示可能的破碎带或风化岩层。此外，AMT方法还预测了成矿有利区域，为后续勘探提供了目标。扩频激电法则以其出色的抗干扰能力和深部探测性能，获取了清晰的电性异常信息，识别出与矿化作用相关的高阻和高极化异常，为深部找矿提供了重要线索。结合AMT和SSIP的反演结果，推断出某些区域存在成矿有利条件，建议在这些区域进行更深入的勘探工作，以验证矿化作用和矿体的存在。这两种方法的综合应用为宝华山。丁家大山地区的矿产资源勘探提供了科学依据，并为未来的矿产资源开发和利用奠定了基础。