李茂，張偉，吳旭亮

（1.核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊 050002；2.中核集團(tuán)鈾資源地球物理勘查技術(shù)中心（重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室），河北 石家莊 050002）

“十五”初期至“十三五”期末，我國(guó)鈾礦地質(zhì)勘查中物化探方法技術(shù)得到了高度重視并取得長(zhǎng)足進(jìn)步，可控源音頻大地電磁法（CSAMT）作為鈾礦勘查中主要的物探技術(shù)方法之一，在我國(guó)北方盆地鈾礦資源勘查與評(píng)價(jià)中發(fā)揮了積極的作用，取得了豐碩的地質(zhì)找礦成果，已經(jīng)發(fā)展成為鈾資源快速評(píng)價(jià)的重要手段之一，具有較好的實(shí)用性和有效性［1］。

近二十年來(lái)的工作實(shí)踐證明，CSAMT 法不僅具有探測(cè)深度大、效率高、抗干擾能力強(qiáng)、中淺部（500 m 以淺）縱橫向分辨能力高等特點(diǎn)［2］，而且在解決盆地結(jié)構(gòu)、追蹤控盆、控礦斷裂、探測(cè)古河道以及目的層砂體展布等方面效果顯著［3］。其成果提供了豐富的基礎(chǔ)地質(zhì)以及深部地質(zhì)找礦信息，在配合區(qū)域鈾資源勘查與評(píng)價(jià)，解決鈾成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境問(wèn)題上發(fā)揮了先行指導(dǎo)作用，提高了鈾礦地質(zhì)勘查效果與效益。

根據(jù)我國(guó)鈾資源勘查戰(zhàn)略“主攻北方可地浸砂巖型鈾礦，兼顧南方經(jīng)濟(jì)可采鈾資源類(lèi)型，突出重點(diǎn)，點(diǎn)面結(jié)合，加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)與地質(zhì)研究，加快落實(shí)鈾礦大基地建設(shè)”的基本思路［4-5］，解決鈾礦勘查與評(píng)價(jià)中急需解決的地質(zhì)問(wèn)題。有必要對(duì)近二十年來(lái)CSAMT 法探測(cè)成果及存在的問(wèn)題與不足進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步提升方法的應(yīng)用效果與解決地質(zhì)問(wèn)題的能力，更加高效地服務(wù)于“十四五”期間我國(guó)鈾礦資源勘查戰(zhàn)略。

1 CSAMT 技術(shù)特點(diǎn)

1.1 方法技術(shù)特點(diǎn)

可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT）是針對(duì)大地電磁測(cè)深（MT）的場(chǎng)源隨機(jī)性信號(hào)微弱和觀測(cè)困難的弱點(diǎn)，改用人工控制場(chǎng)源以獲得更好的探測(cè)效果的一種電磁測(cè)深法。20 世紀(jì)70 年代開(kāi)始用于野外實(shí)際應(yīng)用，80 年代末隨著GDP 系統(tǒng)和V8 系統(tǒng)儀器的推出，CSAMT 法在石油、天然氣、地?zé)帷⒔饘俚V、煤炭、水文、環(huán)境等勘查方面得到了廣泛應(yīng)用，且取得較好的應(yīng)用效果［6-7］。

該方法為一種頻率域電磁法，同MT 法、AMT 法一樣利用平面電磁波正交的電場(chǎng)、磁場(chǎng)直接計(jì)算卡尼亞視電阻率。因此在電阻率存在明顯差異的地區(qū)，可取得較好的地質(zhì)效果。

其優(yōu)點(diǎn)是：

1）采用人工發(fā)射源，信號(hào)強(qiáng)度大、信噪比高，抗干擾能力強(qiáng)；2）改變頻率可以探測(cè)不同深度巖石的視電阻率，大大提高了工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度；3）勘探深度大，一般可達(dá)1～3 km，垂向分辨能力好，地形影響小；4）高阻屏蔽作用小，可穿透高阻層。

1.2 方法探測(cè)理論模型響應(yīng)特征

“十五”初期以來(lái)，CSAMT 法主要應(yīng)用于我國(guó)北方中新生代沉積盆地的鈾礦勘查中，以解決與砂巖型鈾成礦密切相關(guān)的深部地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題，如盆地基底構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、砂體分布、斷裂構(gòu)造以及次級(jí)構(gòu)造單元等。針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)盆地中的地層結(jié)構(gòu)、砂體特征，從構(gòu)建的正演理論模型響應(yīng)特征出發(fā)，對(duì)方法探測(cè)深部地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題進(jìn)行了分析。

以下是基于松遼盆地西南部地層結(jié)構(gòu)、砂體與斷裂特征，構(gòu)建的兩個(gè)電阻率正演理論模型［8-9］。圖1a 為四層地層結(jié)構(gòu)與斷裂正演理論模型，第一結(jié)構(gòu)層厚度100 m，電阻率為50 Ω·m，模擬第四系沉積物與風(fēng)成沙；第二結(jié)構(gòu)層平距0～1.0 km 厚度350 m，平距1.0～2.0 km 斷裂抬升，厚度250 m，電阻率為15 Ω·m，模擬上白堊統(tǒng)嫩江組泥巖層；第三結(jié)構(gòu)層厚度200 m，電阻率為30 Ω·m，在平距1.0 km 處被錯(cuò)斷抬升，模擬上白堊統(tǒng)姚家組與泉頭組以砂質(zhì)為主的沉積層；第四結(jié)構(gòu)層電阻率為100 Ω·m，頂界面埋深550～650 m，模擬盆地基底。平距950～1 050 m 處模擬基底斷裂通過(guò)處，切斷了基底與上白堊統(tǒng)姚家組和泉頭組。

圖1 正演模型及其反演結(jié)果對(duì)比Fig.1 Comparison between the forward model and inversion result

圖2a 為三層地電結(jié)構(gòu)的砂體電阻率正演理論模型［10］，第一結(jié)構(gòu)層埋深0～50 m，電阻率為30 Ω·m，模擬表層干燥的砂土層；第二結(jié)構(gòu)層埋深50～400 m，電阻率為15 Ω·m，模擬以泥質(zhì)為主的沉積層，在該結(jié)構(gòu)層平距750～2 000 m、埋深150～200 m 處設(shè)計(jì)一個(gè)電阻率為30 Ω·m 的中阻體，模擬以砂質(zhì)為主的粗粒沉積層；第三結(jié)構(gòu)層埋深400～650 m，電阻率為100 Ω·m，模擬盆地基底。

上述模型長(zhǎng)度均為2.0 km、計(jì)算測(cè)點(diǎn)距100 m、深度分別為1 000 m 與650 m，模型正演計(jì)算采用Zonge 公司提供的EM2D 軟件進(jìn)行二維有限元法處理，計(jì)算測(cè)點(diǎn)距與實(shí)際工作中常采用的測(cè)點(diǎn)距100 m 一致。正演計(jì)算為1～8 192 Hz 共28 個(gè)頻率的TM 模式的模型響應(yīng)卡尼亞電阻率及阻抗相位數(shù)據(jù)。

圖2 盆地砂體正演模型與反演結(jié)果對(duì)比Fig.2 Comparison between the forward model and inversion result of the sand body in basin

由圖1b 可見(jiàn)，反演電阻率模型與正演理論模型斷面特征基本一致，只是第三結(jié)構(gòu)層因下伏第四結(jié)構(gòu)層電阻率相對(duì)較高，其反演電阻率出現(xiàn)了由低至高的漸變分布特征，與理論模型相比存在一定差異。其次是斷裂位置處的電性層出現(xiàn)了抬升及跌落特征，基本反映了斷裂的位置及產(chǎn)狀。

由圖2b 可見(jiàn)，反演電阻率斷面與正演模型斷面特征相吻合，尤其是第二結(jié)構(gòu)層中的砂體反映較為明顯，其位置、埋深基本上與正演理論模型中砂體特征一致，只是平距2.0 km 處附近的砂體反演結(jié)果，由于受反演邊界效應(yīng)的影響，電阻率出現(xiàn)了有所降低現(xiàn)象，使得與理論模型存在稍微不一致的情況。

上述正演理論模型響應(yīng)特征分析表明，在目標(biāo)體存在明顯電性差異的前提下，該方法在解決盆地目標(biāo)區(qū)蓋層結(jié)構(gòu)、目的層頂、底板以及基底埋深、斷裂構(gòu)造與砂體等地質(zhì)問(wèn)題時(shí)具有可行性。

2 CSAMT 勘查工作進(jìn)展

2.1 方法應(yīng)用進(jìn)展

為適應(yīng)我國(guó)鈾礦勘查工作向深部空間發(fā)展的需要，加強(qiáng)物化探技術(shù)方法在攻深找盲中的作用，鈾礦地質(zhì)系統(tǒng)從“十五”初期開(kāi)始，將CSAMT 應(yīng)用于我國(guó)北方沉積盆地鈾礦地質(zhì)勘查中，采用的儀器主要是從美國(guó)、加拿大引進(jìn)的智能化、小型化的多功能電磁測(cè)量系統(tǒng)，如GDP-32Ⅱ、V8 多功能電法儀，其目的是查明測(cè)區(qū)深部鈾成礦地質(zhì)環(huán)境，提供深部找礦地質(zhì)信息，為鉆探工作布置提供依據(jù)。

“十五”初期至“十三五”期末，核工業(yè)航測(cè)遙感中心累計(jì)完成CSAMT 勘查項(xiàng)目67 個(gè)，其中西構(gòu)造域［11］25 個(gè)、中構(gòu)造域21 個(gè)、東構(gòu)造域21 個(gè)，測(cè)深點(diǎn)總計(jì)68 679 個(gè)。工作部署主要分布于松遼、二連與伊犁盆地中，為近年來(lái)特別是松遼與二連盆地的找礦重大突破發(fā)揮了重要作用。

鉆探驗(yàn)證結(jié)果表明，該方法在解決盆地結(jié)構(gòu)、追蹤控盆、控礦斷裂構(gòu)造、探測(cè)古河道以及砂體等方面效果明顯，其成果提供了豐富的基礎(chǔ)地質(zhì)與找礦信息，在配合區(qū)域鈾資源勘查與評(píng)價(jià)，解決鈾成礦地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題上發(fā)揮了先行指導(dǎo)作用，已成為深部鈾礦勘查找礦的有效方法之一，具有較好的實(shí)用性和有效性。但是，該方法也存在一些缺點(diǎn)［12］：

1）地表電性不均勻，會(huì)引起明顯的靜態(tài)效應(yīng)，處理不好會(huì)影響深部資料的解釋結(jié)果。

2）隨著測(cè)深頻率降低，縱向深部分辨率逐步變差；其次是存在近場(chǎng)效應(yīng)影響。

3）發(fā)射部分設(shè)備大而重，山地開(kāi)展工作較為困難。

2.2 方法勘查取得的主要成果

“十五”初期以來(lái)，我國(guó)鈾礦勘查找礦空間逐步由淺部轉(zhuǎn)入深部，以尋找“大而富”的鈾礦為目的。由于深部勘查具有“隱、深、難”的特點(diǎn)，因此，為降低勘查資金的投入風(fēng)險(xiǎn)，加快找礦工作進(jìn)程，鈾礦勘查中均加強(qiáng)了物化探方法的“攻深找盲”應(yīng)用。下面簡(jiǎn)要介紹CSAMT 在我國(guó)北方中新生代盆地中為配合鉆探部門(mén)開(kāi)展鈾礦資源勘查與評(píng)價(jià)所取得的主要成果。

2.2.1 大致查明了盆地目標(biāo)區(qū)地層結(jié)構(gòu)與斷裂分布特征

斷裂擠壓及抬升切割作用，往往導(dǎo)致沿其走向一帶巖層結(jié)構(gòu)及其物化環(huán)境發(fā)生明顯的改變，如引起巖層電性沿水平方向的不連續(xù)分布、相位差等值線的突變等。因此根據(jù)它們的變化規(guī)律及分布特征便可揭示斷裂構(gòu)造的存在并確定其位置［13］。

圖3 為松遼盆地西南部大林地區(qū)L04 剖面平距14.0～18.8 km 擬斷面與反演電阻率及地質(zhì)解釋斷面圖。由圖可見(jiàn)，平距16.3 km 處，卡尼亞與阻抗相位擬斷面圖（圖3A、3B）與反演電阻率斷面圖（圖3C）中等值線均出現(xiàn)明顯的抬升及跌落錯(cuò)斷特征。卡尼亞與阻抗相位擬斷面圖中近區(qū)頻率由北西側(cè)16Hz 升高至南東側(cè)的32 Hz，反映基底南東側(cè)被抬升埋深變淺，北西側(cè)跌落埋深加深；反演電阻率斷面圖中電性層則由北西側(cè)的四層結(jié)構(gòu)變?yōu)槟蠔|側(cè)的三層結(jié)構(gòu)，相對(duì)低阻層嫩江組與姚家組上段缺失，反映了F3斷裂的通過(guò)部位。斷裂傾向北西，傾角約60°，切割深度超過(guò)700 m，上盤(pán)下降、下盤(pán)上升，為一隱伏的正斷層。

圖3 大林地區(qū)L04 剖面14.0～18.8 km 擬斷面與反演電阻率及地質(zhì)解釋斷面對(duì)比Fig.3 Comparison between pseudo section，inversion resistivity section and geological interpretation section at the segment of 14.0～18.8 km of exploration line L04 in Dalin area

根據(jù)斷裂上述電性特征，大林地區(qū)推斷解釋北東向斷裂構(gòu)造四條（F1、F2、F3、F4），大致查明了區(qū)內(nèi)斷裂位置及其深部延伸情況，其平面展布特征見(jiàn)圖4。

其次，由圖3C 清晰可見(jiàn)，F(xiàn)3斷裂的北西側(cè)，斷面縱向發(fā)育四層地電結(jié)構(gòu)，上部第四系相對(duì)中阻層，沉積穩(wěn)定，厚度100 m 左右；中部嫩江組與姚家組上段相對(duì)低阻電性層，厚度250 m左右；中深部姚家組下段與泉頭組相對(duì)中阻電性層，厚度100 m；底部基底相對(duì)高阻電性層，埋深大于450 m。

F3斷裂的南東側(cè)，由于斷裂的抬升作用，嫩江組與姚家組上段遭受剝蝕或未接受沉積，斷面縱向發(fā)育三層地電結(jié)構(gòu)，上部第四系相對(duì)中阻層，沉積穩(wěn)定，厚度100 m 左右；中部姚家組下段與泉頭組相對(duì)中阻電性層，厚度100 m 左右；底部基底相對(duì)高阻電性層，埋深約200 m。據(jù)此，大致查明了目標(biāo)區(qū)蓋層結(jié)構(gòu)。

2.2.2 大致查明盆地目標(biāo)區(qū)基底構(gòu)造起伏特征

我國(guó)北方中新生代盆地基底主要由元古宙、古生代的中、深、淺變質(zhì)巖以及各期次的花崗巖組成，其電阻率值與蓋層存在明顯的電性差異。因此，為方法探測(cè)盆地基底構(gòu)造提供了有利條件。

圖4 為松遼盆地西南部大林地區(qū)基底埋深平面等高線圖［14］。由圖可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)基底起伏總體反映為兩凸夾一凹的起伏形態(tài)特征。

架瑪吐與好心塔拉凸起由于嫩江期末構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的抬升影響，導(dǎo)致基底總體形成翹起特征，埋深海拔標(biāo)高最淺-50 m，同時(shí)上白堊統(tǒng)嫩江組遭受剝蝕形成了局部姚家組構(gòu)造天窗，使含鈾含氧水進(jìn)入目的層，有利于凸起周邊地段姚家組的后生氧化，促進(jìn)本區(qū)鈾成礦作用。

圖4 大林地區(qū)基底埋深等高線圖Fig.4 Contour map of buried depth of basement in Dalin area

圖5 巴音烏素地區(qū)伊金霍洛組頂?shù)装迓裆钊S曲面圖Fig.5 Three-dimensional surface of buried depth of the roof and floor of Yijinhuoluo Formation in Bayinwusu area

中回天凹陷基本上受F2、F3斷裂所夾持，呈北東向長(zhǎng)條狀分布，基底埋深海拔標(biāo)高一般小于-200 m，最深處位于凹陷的中部，海拔標(biāo)高一般小于-500 m，從凸起向凹陷區(qū)整體呈緩傾斜構(gòu)造形態(tài)，為后期目的層的穩(wěn)定發(fā)育以及含鈾含氧水進(jìn)入目的層提供了有利的構(gòu)造條件。

2.2.3 大致查明盆地目標(biāo)區(qū)目的層頂?shù)装迓裆?/p>

CSAMT 法橫向分辨能力較好，基本上與收發(fā)距無(wú)關(guān)，一般情況下其分辨能力大致約等于接收偶極子的長(zhǎng)度。如果目的層與下伏（或上覆）地層存在一定的電性差異的前提下，應(yīng)用該方法可大致查明其埋深分布狀況，從而為鉆探工作的布置提供依據(jù)。

鄂爾多斯盆地北部下白堊統(tǒng)伊金霍洛組（K1e）廣泛發(fā)育河流相沉積體系，巖性以中粒度粗厚層狀砂巖為主［15］，表現(xiàn)為明顯的高阻電性層，其上覆東勝組（K1dn）表現(xiàn)為相對(duì)上高、下低阻電性層，而下伏上侏羅統(tǒng)安定組（J3a）為明顯的低阻電性層，兩者之間存在明顯的電性差異。因此，為該方法查明其頂、底板埋深提供了物性基礎(chǔ)。

圖5 為鄂爾多斯盆地巴音烏素地區(qū)目的層下白堊統(tǒng)伊金霍洛組（K1e）頂?shù)装迓裆钊S曲面圖。由圖5a 可見(jiàn)，伊金霍洛組頂板埋深一般在150～200 m 之間。最小埋深位于W18K05線的北端，約60 m；埋深較深處位于W18K03～W18K05線的中部與W18K02、W18K03 線的北部，埋深在200～310 m 之間。

由圖5b 可見(jiàn)，伊金霍洛組底板埋深整體反映為北東部淺、南西部深的沉積分布特征。北東部底板埋深300～550 m 之間，主要位于W18K03～W18K06 線的中北部，埋深相對(duì)較淺，最小埋深位于W18K05 線的北端，約250 m，向西與南部方向埋深逐步加深。

西南部底板埋深在550～850 m 之間，主要位于W18K01、W18K02 線及W18K03～W18K06 線的中南部，分布范圍大，埋深相對(duì)較深，整體反映為由東向西、由北向南埋深逐步增大。

分析可見(jiàn)，目標(biāo)區(qū)伊金霍洛組頂板埋深一般在150～200 m 之間，表明其上覆地層?xùn)|勝組沉積連續(xù)、厚度相對(duì)穩(wěn)定；而底板埋深在300～800 m 之間，局部達(dá)850 m，整體表現(xiàn)為北東部埋深淺、南西部埋藏深的沉積分布特征。

2.2.4 大致查明目標(biāo)區(qū)目的層古河道砂體展布特征

砂體是可地浸砂巖型鈾礦重要的成礦條件之一，它不僅是地下水或含鈾含氧水活動(dòng)的通道以及鈾次生活動(dòng)和富集的有利空間，而且也是石油、天然氣、氮?dú)獾鹊膬?chǔ)集層和運(yùn)移通道。在鈾礦資源勘查與評(píng)價(jià)中，查明目的層砂體空間展布特征是主要的目標(biāo)任務(wù)之一。據(jù)國(guó)內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)的地浸砂巖型鈾礦床分析，構(gòu)成鈾礦化的砂體主要以砂礫、細(xì)礫、粗砂為主，其電阻率相對(duì)圍巖細(xì)粒沉積物或泥巖要明顯偏高，從而為CSAMT 勘查砂體提供了物性基礎(chǔ)條件。

圖6 為二連盆地烏蘭察布坳陷古托勒凹陷E18K08 剖面賽漢組上段古河道砂體波阻抗與電性特征圖［16］。賽漢組上段為一套河流沉積體系，一般發(fā)育2～4 層韻律，單層砂體厚度20～130 m。古河道中心為滯留沉積，以含礫中粗砂巖、砂質(zhì)礫巖為主，向兩側(cè)過(guò)渡以細(xì)砂巖、泥巖沉積為主，砂體整體被賽漢組上段與下段泥巖層所夾持，空間上構(gòu)成“泥-砂-泥”結(jié)構(gòu)層，并發(fā)育強(qiáng)烈氧化作用，是理想的鈾礦儲(chǔ)存空間。

由圖6 可見(jiàn)，賽漢組古河道砂體在反演電阻率斷面中，表現(xiàn)為中高阻特征，呈似層狀、透鏡狀分布，等值線底部呈凹形、頂部稍凸或水平、兩端漸薄尖滅；在地震勘探剖面中，賽漢組古河道砂體波阻抗主要反映為變振幅、中低頻率、連續(xù)性較差、平行-亞平行結(jié)構(gòu)特征，兩種物探方法所反映的古河道砂體分布范圍與形態(tài)特征基本一致。通過(guò)收集前人地震勘探資料對(duì)比，論證了目標(biāo)區(qū)CSAMT 勘查的解釋結(jié)果。

根據(jù)上述賽漢組古河道砂體電性特征，結(jié)合地質(zhì)與鉆探資料，大致查明了二連盆地目標(biāo)區(qū)賽漢組古河道砂體空間展布特征。圖7 為二連盆地目標(biāo)區(qū)下白堊統(tǒng)賽漢組上段解釋古河道平面分布圖。由圖可見(jiàn)，目標(biāo)區(qū)發(fā)育Ⅰ～Ⅵ號(hào)古河道，走向北東，主要發(fā)育于凹陷及凹陷與凸起結(jié)合部位。

Ⅰ號(hào)古河道：呈北東向分布，區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)度約91 km，平面上呈西部收斂東部撒開(kāi)形態(tài)分布。該古河道發(fā)育于腦木根凹陷，格日勒敖都凹陷中，其東段分為兩支，北支分布于賽烏蘇凸起向格日勒敖都凹陷過(guò)渡部位，南支分布于東方紅凸起向格日勒敖都凹陷過(guò)渡部位，并受區(qū)內(nèi)F1、F4構(gòu)造控制。其頂界面埋深與厚度由西向東逐漸變大，至查干特諾附近砂體中心厚度大于250 m，頂界面埋深約200 m。

圖6 古托勒凹陷E18K08 剖面賽漢組上段古河道砂體電性與波阻抗特征Fig.6 Electrical and wave impedance characteristics of sand body in the upper member of Saihan Formation in section E18K08 of Gutuole Sag

圖7 下白堊統(tǒng)賽漢組上段解釋古河道砂體平面分布圖Fig.7 The distribution of interpreted paleochannel sand bodies in the upper member of Saihan Formation of Lower Cretaceous

Ⅱ號(hào)古河道：呈北東向分布，區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)度約100 km，其西段位于腦木根凹陷、東段位于東方紅凸起與齊哈日格圖凹陷過(guò)渡部位，平面呈蛇曲狀分布，其頂界面埋深與厚度由西至東逐漸增大，至齊哈日格圖凹陷頂界面埋深200 m 左右，厚度達(dá)300 m 以上。

Ⅲ號(hào)古河道：西段位于腦木根凹陷、東段從齊哈日格圖凹陷中心通過(guò)，呈北東向分布，區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)度約130 km，平面上呈蛇曲狀分布，河道中心有河心相分布。頂界面埋深及厚度由西至東逐漸增大，至齊哈日格圖凹陷頂界面埋深200 m 左右，厚度達(dá)300 m 以上。

Ⅳ號(hào)古河道：東部位于蘇尼特隆起與齊哈日格圖凹陷過(guò)渡部位，西部則位于蘇尼特隆起的伊和烏蘇凹陷，北東走向，平面上呈彎曲狀分布，頂界面埋深及厚度由西至東逐漸增大，至齊哈日格圖凹陷頂界面埋深200 m 左右，厚度達(dá)300 m 以上。

V 號(hào)古河道：發(fā)育于齊哈日格圖凹陷，北東部未能完全控制。古河道在平面上呈彎曲狀分布，其頂界面埋深及厚度亦由南至北逐漸增大。Ⅴ號(hào)古河道與Ⅰ～Ⅳ號(hào)古河道在集二線匯聚后向北發(fā)育并經(jīng)準(zhǔn)寶力格凹陷流向古托勒凹陷北部。

VI 號(hào)古河道：發(fā)育于呼格吉勒?qǐng)D凹陷中央部位。河道在平面上呈彎曲狀分布，埋深及厚度由南東向北西逐漸增大。

上述成果實(shí)例分析表明，CSAMT 提供了豐富的深部地質(zhì)找礦信息，為區(qū)內(nèi)鉆探工程的布置提供了地質(zhì)-地球物理依據(jù)。

2.3 方法勘查效果

圖8 L03 剖面平距2.0～16.0 km 解譯成果與鉆孔揭露對(duì)比Fig.8 Comparison between the interpretation results and drilling exposure at the space of 2.0～16.0 km of section L03

圖8 為松遼盆地南部伊胡塔地區(qū)L03 剖面2.0～16.0 km 反演電阻率及地質(zhì)解釋斷面與后續(xù)鉆探揭露地質(zhì)剖面的對(duì)比圖［17］。由圖可見(jiàn)：反演電阻率斷面縱向由淺至深反映為明顯的3～4 層地電結(jié)構(gòu)。上部橫向分布連續(xù)穩(wěn)定，反演電阻率25～100 Ω·m，厚度150 m 左右高阻電性層，反映為第四系（Q）；中上部橫向展布連續(xù)穩(wěn)定，反演電阻率6～25 Ω·m，厚度由南東向北西方向從80m 逐漸增大至170 m 的中阻電性層，反映為上白堊統(tǒng)的明水組（K2m）及四方臺(tái)組（K2s）；中下部低阻標(biāo)志層，反演電阻率1～6 Ω·m，橫向分布連續(xù)穩(wěn)定、厚度由南東向北西方向，由平距15.28km 處的0 m 逐漸增大至370 m 以上的低阻電性層，反映為上白堊統(tǒng)嫩江組（K2n）；下部反演電阻率6～20 Ω·m，橫向分布連續(xù)穩(wěn)定的中阻電性層，但其頂板埋深整體由南東向北西方向傾伏，埋深逐漸加深，反映為上白堊統(tǒng)的姚家組（K2y）和泉頭組（K2q）。由圖8C 可見(jiàn)，鉆探揭露各地層埋深、厚度以及傾向基本與CSAMT 勘查解釋結(jié)果基本一致。

圖9 勘探剖面A15 與方法試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖Fig.9 Comparison of exploration profile A15 and method test results

圖10 謝爾蘇地區(qū)X08 剖面平距10.3～10.75 km 解譯成果與鉆孔揭露對(duì)比Fig.10 Comparison between the interpretation results and drilling exposure at the distance of 10.3～10.75 km of section X08 in Xieersu area

圖9 為伊犁盆地南緣加格斯泰地區(qū)已知勘探線（A15）與CSAMT 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比［18］。

方法試驗(yàn)剖面與1547、1563、1579、1587 四個(gè)鉆孔揭露的地質(zhì)勘探剖面重合。

由圖可見(jiàn)，反演電阻率斷面縱向由淺至深反映為明顯的相對(duì)“中高、中夾低、低、高”阻四層電性結(jié)構(gòu)。

第一電性層：反演電阻率50～80 Ω·m，最高可達(dá)150 Ω·m，表現(xiàn)為相對(duì)中高阻電性層，橫向連續(xù)穩(wěn)定，基本與鉆探揭露的第四系砂、礫、泥沖洪積層相對(duì)應(yīng)。

第二電性層：反演電阻率15～50 Ω·m，表現(xiàn)為相對(duì)中阻、夾低阻電性層，厚度由北東至南西逐步變厚，地層整體向南西發(fā)育，基本與鉆探揭露的中下侏羅統(tǒng)水西溝群（J1-2sh）含煤碎屑巖相對(duì)應(yīng)。

第三電性層：反演電阻率15～30 Ω·m，表現(xiàn)為連續(xù)穩(wěn)定的相對(duì)低阻電性層，基本與鉆探揭露的中上三疊統(tǒng)小泉溝群（T2+3xq）河、湖相碎屑沉積物相對(duì)應(yīng)。

第四電性層：反演電阻率大于30 Ω·m，等值線橫向呈現(xiàn)密集帶分布，表現(xiàn)為明顯的高阻電性層，推斷解釋為石炭、二疊系淺變質(zhì)巖基底的反映。

圖10 為謝爾蘇地區(qū)X08 線10.3～10.75 km段反演電阻率及地質(zhì)解釋斷面與ZKV-1 鉆孔揭露對(duì)比圖［19-20］。

由圖10a 可見(jiàn)，ZKV-1 孔位于剖面平距10.4 km，揭露深度為384.4 m，所揭露的地層自上而下分別為第四系（Q），上白堊統(tǒng)泉頭組三段（K2q3）、泉頭組二段（K2q2）、泉頭組一段上亞段（K2q1-2）、泉頭組一段下亞段（K2q1-1），華里西花崗巖（γ4）。其揭露地層與巖體測(cè)井視電阻率總體反映為四層地電結(jié)構(gòu)層，即第四系高阻層，上白堊統(tǒng)泉三段、泉二段、泉一段上部組成的低阻層，上白堊統(tǒng)泉一段下部中阻層，華里西花崗巖高阻層。

由圖10b 可見(jiàn)，反演電阻率斷面由淺至深，電性總體表現(xiàn)為“高、低、中、高”阻四層結(jié)構(gòu)特征，上部相對(duì)高阻電性層，基本與鉆孔揭露的第四系高阻層相對(duì)應(yīng)，中部相對(duì)低阻電性層基本與鉆孔揭露的泉頭組三段、泉頭組二段與泉頭組一段上亞段相對(duì)低阻層相對(duì)應(yīng)，中下部相對(duì)中阻電性層，基本與鉆孔揭露的泉頭組一段下亞段相對(duì)中阻層相對(duì)應(yīng)，底部相對(duì)高阻體基本與鉆孔揭露的華力西期花崗巖相對(duì)高阻體相對(duì)應(yīng)，資料反映及解釋結(jié)果與鉆孔揭露情況基本一致。

上述鉆探驗(yàn)證結(jié)果實(shí)例分析表明，CSAMT在解決盆地蓋層結(jié)構(gòu)、斷裂構(gòu)造、古河道砂體等方面具有較好的應(yīng)用效果，已經(jīng)成為深部鈾礦勘查找礦的有效方法之一。

3 存在問(wèn)題與應(yīng)對(duì)策略

3.1 存在問(wèn)題

通過(guò)近二十年來(lái)CSAMT 在北方沉積盆地鈾資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，基本掌握了該方法勘查技術(shù)體系，包括精細(xì)設(shè)計(jì)、野外施工、數(shù)據(jù)處理、推斷解釋等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，為鈾資源潛力評(píng)價(jià)提供了重要的技術(shù)支撐，但方法勘查工作中還存在以下問(wèn)題：

1）“十五”至“十三五”期間，盆地找礦工作多采用長(zhǎng)剖面、大間距勘查戰(zhàn)略，配套的CSAMT 勘查線距多在8.0～25.0 km，點(diǎn)距為200～250 m，因線距、點(diǎn)距大，資料解釋的精細(xì)化程度與地質(zhì)認(rèn)識(shí)的深度均較為粗淺，已不能滿足當(dāng)前鈾礦勘查找礦工作的需要。

2）數(shù)據(jù)精細(xì)化處理程度亟待提高，尤其是反演處理。目前盆地中數(shù)據(jù)反演均采用二維反演處理，雖然能有效反映出橫斷面地質(zhì)體的異常特征，但對(duì)于橫斷面兩側(cè)的異常反映較為模糊，影響了資料的精準(zhǔn)解釋。

3）方法資料解釋與地質(zhì)、鉆探融合還不夠緊密。實(shí)際工作中，物探與地質(zhì)、鉆探工作各自獨(dú)立施工，資料解釋中雙方結(jié)合還不夠緊密，如成果交流中未及時(shí)收集地質(zhì)項(xiàng)目最新的鉆探資料和最新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，影響了資料解釋的客觀合理性與全面性。

4）CSAMT 方法雖然取得了一定的成效，但工程結(jié)束后均忽視了對(duì)成果的跟蹤，尤其是未利用后期施工的鉆孔資料對(duì)解釋結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，影響了方法勘查效果以及認(rèn)識(shí)水平的進(jìn)一步提高。

3.2 應(yīng)對(duì)策略

為適應(yīng)我國(guó)“十四五”期間鈾礦勘查工作的需要，進(jìn)一步提升盆地鈾礦資源勘查與評(píng)價(jià)效果及效益，針對(duì)以上存在問(wèn)題提出如下應(yīng)對(duì)策略：

1）根據(jù)鈾資源評(píng)價(jià)的不同階段與地質(zhì)需要，CSAMT 勘查剖面按一定的測(cè)網(wǎng)進(jìn)行布置，剖面長(zhǎng)度與測(cè)點(diǎn)距分別做到長(zhǎng)短與疏密相結(jié)合，為后續(xù)資料精細(xì)解釋打下基礎(chǔ)。

2）數(shù)據(jù)精細(xì)處理中融入綜合分析理念，如反演處理后期，利用已知地質(zhì)勘探剖面、鉆孔及地震資料對(duì)反演結(jié)果的可靠性進(jìn)行論證，如果太不合適，應(yīng)修改反演參數(shù)，對(duì)資料重新進(jìn)行反演，直到滿意為止。其次，電磁法三維反演技術(shù)相較于二維反演更加精準(zhǔn)，反演結(jié)果對(duì)于深部地質(zhì)體的走向更具指導(dǎo)意義。因此，在盆地下一步的鈾礦勘查工作中，積極推進(jìn)電磁法的三維反演技術(shù)研究，不斷提升資料的解釋精度與效果。

3）逐步完善物探、地質(zhì)和鉆探工作溝通融合機(jī)制。在我國(guó)北方中新生代沉積盆地砂巖型鈾礦勘查中，由于目的層埋深大，深部地質(zhì)情況復(fù)雜，加之電磁法資料的多解性，因此資料解釋中，應(yīng)逐步加強(qiáng)物探與地質(zhì)和鉆探工作的緊密結(jié)合，及時(shí)了解鉆探揭露的最新情況和地質(zhì)新認(rèn)識(shí)等信息，為物探資料的精準(zhǔn)處理及客觀合理的解釋提供依據(jù)。

4）逐步建立成果跟蹤機(jī)制。工程結(jié)束后收集目標(biāo)區(qū)已施工的鉆孔資料，對(duì)電磁法勘查效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，歸納總結(jié)資料處理與解釋中還存在的不足和急需改進(jìn)提高的環(huán)節(jié)，通過(guò)不斷的再分析、再處理、再解釋，提高電磁法資料的處理效果及解釋水平，促進(jìn)方法勘查效果的提升。

4 展望

展望“十四五”，我國(guó)鈾礦地質(zhì)勘查工作面臨的任務(wù)將更加艱巨，特別是隨著鈾礦找礦工作向深部“第二空間”發(fā)展的不斷深入，CSAMT作為一種經(jīng)濟(jì)、快速、有效的大探測(cè)深度方法必將得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。與此同時(shí)，隨著國(guó)家“十四五”規(guī)劃的到來(lái)以及找礦工作的不斷深入，我國(guó)鈾礦地質(zhì)勘查工作將迎來(lái)更進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)遇，其裝備、技術(shù)方法等能力建設(shè)將會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，整體鈾資源勘查技術(shù)水平將會(huì)得到更進(jìn)一步的提升。

為此，根據(jù)新時(shí)代鈾礦勘查與評(píng)價(jià)工作對(duì)深部地質(zhì)勘查技術(shù)的新要求、新期待，提出如下設(shè)想：

1）在方法應(yīng)用方面大膽創(chuàng)新，不斷拓展新技術(shù)、新方法、新儀器的應(yīng)用試驗(yàn)，抓好技術(shù)儲(chǔ)備；其次要全面提升勘查技術(shù)方案的精細(xì)設(shè)計(jì)、精細(xì)施工、精細(xì)處理以及精細(xì)推斷解釋水平，提高方法的勘查效果，為鈾礦資源勘查與評(píng)價(jià)提供有效的技術(shù)支撐。

2）積極參與全國(guó)性深部地質(zhì)勘查技術(shù)方法學(xué)術(shù)交流，提高專業(yè)技術(shù)水平、探討資料處理與解釋新理念、新思路。

3）加強(qiáng)新方法與新技術(shù)的綜合應(yīng)用。由于單一方法在解決地質(zhì)問(wèn)題中的局限性，以及地質(zhì)、地球物化條件的復(fù)雜多樣性，因此在解決不同的地質(zhì)問(wèn)題中，綜合運(yùn)用新方法與新技術(shù)，不僅可從不同的角度來(lái)研究同一對(duì)象，使解釋結(jié)果能更全面地接近于實(shí)際，而且還可對(duì)所解釋的地質(zhì)問(wèn)題有更為全面的認(rèn)識(shí)。

4）加強(qiáng)與相關(guān)高校、科研院所的橫向聯(lián)合，推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研”一體化發(fā)展；其次是加強(qiáng)人才培養(yǎng)及高水平人才引進(jìn)工作，不斷提升深部地質(zhì)探測(cè)能力。

5 結(jié)語(yǔ)

鈾礦地質(zhì)勘查是一門(mén)多學(xué)科理論與實(shí)踐、科學(xué)與技術(shù)融為一體的綜合性研究工作，特別是深部勘查具有極大的探索性、風(fēng)險(xiǎn)性和高投入性，面臨的困難較大。但是，只要我們堅(jiān)持以新的成礦理論為指導(dǎo)，充分做好以往地質(zhì)調(diào)查成果的研究工作，深部地質(zhì)勘查技術(shù)必將在我國(guó)“十四五”期間的鈾資源評(píng)價(jià)中發(fā)揮更大的作用，同時(shí)也可以預(yù)見(jiàn)，CSAMT 作為深部勘查技術(shù)方法之一，將進(jìn)一步成為鈾礦資源勘查與評(píng)價(jià)的重要手段，為新時(shí)期深部鈾礦勘查工作“保駕護(hù)航”，提供更多有價(jià)值、有意義的深部地質(zhì)信息。