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1、320福建地質(zhì)GeologyofFumn第1期被動(dòng)源面波勘探在金屬礦區(qū)的應(yīng)用探索黃海清(·?Iq地質(zhì)火、：．武議．13()07,1；建肯地質(zhì)測(cè)繪院．州，350011)摘要紫金III悅洋銀多金礦l五層具-i結(jié)十勾，已開采多存較的游散電流和電磁場(chǎng)t：擾，嘗試采刖被動(dòng)源面波勛探法進(jìn)行分層，以探明
2、1的．試驗(yàn)結(jié)果表明，1天然源瑞利波頻做曲線提取技術(shù)的被動(dòng)源商波勘探‘濁．『放地；找、追索狀、似JA-狀簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的礦體、礦f4＼成，是．種iT]的問接找‘法。關(guān)鍵詞被動(dòng)源麗波銀多金礦幢效果編建紫金山悅洋礦是一個(gè)已經(jīng)開采多年的銀多金屬礦，山于是正在開采的礦山，及其外
3、圍，布設(shè)r大量供電電纜和各種管線以及重型機(jī)構(gòu)在采區(qū)的開采作業(yè)，產(chǎn)牛r較強(qiáng)的游散電流和電磁場(chǎng)，對(duì)常規(guī)的物探勘察方法，尤其是電法、磁法、電磁法的1-作造成很大十?dāng)_，此，需要尋找一種抗干擾能力強(qiáng)、探測(cè)深度大的物探方法，被動(dòng)源面波勘探止是這佯一種方法。被動(dòng)源面波勘探是彈性波法勘探之一，其對(duì)分小M地層有較好效果。l礦區(qū)地質(zhì)概況該礦區(qū)地表為平緩丘陵地形，最大高差只有數(shù)十米，地形起伏較小。礦區(qū)巖性具有i結(jié)構(gòu)，從上至下依次為石帽liJ群的流紋巖火含礫粗砂巖、砂礫巖、粗砂巖蓋；燕山早期侵入的I_}l1細(xì)粒至中粗?；◢弾r(巖)；樓子壩組變質(zhì)砂巖央砂質(zhì)干枚巖基底。礦體
4、主要發(fā)育在基底與火山巖層小整合面附近的一紺鏟式斷裂裂隙帶r}l，似層狀或透鏡狀產(chǎn)m，構(gòu)成總體走向北兩(3lO。~'330。)、向南兩或北東緩傾斜(傾角03()。)，多組成的礦休群，隱伏于地表之F。其lllAL,(Aa)和Ag(Au)礦體在不整合向、下的火LJI巖和花崗巖中，而(u礦體主要存于不整合面下的花崗巖中。由此可見，花崗巖是該礦的主要貯礦部位，圈定該巖體的分布和起伏變化情況，口丁以達(dá)到問接找礦的日的。從已知鉆探揭露的地質(zhì)剖面町知，礦區(qū)主要巖層起伏小．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；對(duì)一種不同巖性的巖芯進(jìn)行彈性波速測(cè)試結(jié)果顯示，帽I【】群的砂巖縱波波速()為380
5、0～4000m／s。r}1細(xì)粒花崗巖縱波波速()為420()～4800m／s，樓f壩組變質(zhì)巖縱波波速(V)為5000～5500m／s，表明花崗巖體與蓋層和基底地層問l仔在彈性波速差異，具備使用彈性波法勘探的條件。由于彈性波法勘探是利用彈性波在時(shí)域和頻域巾變化差異區(qū)分巖層，受電磁f擾的影響小．此，嘗試使用被動(dòng)源而波助探法進(jìn)行分，以探明日的層。收稿日期：11l()l8作者簡(jiǎn)介：黃海清(1c)76)．，I程帥．心Jt}{地球物理、l第4期黃海清；被動(dòng)源面波勘探在金屬礦區(qū)的應(yīng)用探索32l2被動(dòng)源面波勘探基本原理及工作流程口]被動(dòng)源面波勘探也稱為微動(dòng)探測(cè)或
6、環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)探測(cè)。在美洲、歐洲和日本等國(guó)家和地區(qū)，被動(dòng)源面波勘探在無損檢測(cè)和場(chǎng)地評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。被動(dòng)源面波勘探的歷史比較久，早在20世紀(jì)5o年代，Aki(1957)就利用被動(dòng)源測(cè)定覆蓋層速度結(jié)構(gòu)(當(dāng)時(shí)的許多計(jì)算是由模擬電路實(shí)現(xiàn)的)；1965年，Capon提出了新的方法并成功地定位核實(shí)驗(yàn)場(chǎng)位置。隨后，尤其在最近的20年中，由于硬件計(jì)算能力的不斷提升和軟件技術(shù)的發(fā)展，被動(dòng)源面波分析方法也得到進(jìn)一步完善。被動(dòng)源面波勘探屬于面波勘探的一種。其震源主要源于自然界和人類的各種活動(dòng)，前者由自然界中的風(fēng)、潮汐、氣壓變化、火山活動(dòng)等產(chǎn)生的震動(dòng)，頻率小于1Hz，
7、后者由車輛移動(dòng)、機(jī)械運(yùn)行，以及人類日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)等產(chǎn)生的震動(dòng)，頻率大于lHz。所有這些振動(dòng)的能量將以彈性波的形式向遠(yuǎn)處傳播，是由體波(P波和S波)和面波(瑞利波和拉夫波)組成的復(fù)雜振動(dòng)，其能量傳播的主要形式是面波，即所謂的被動(dòng)源面波。盡管被動(dòng)源面波信號(hào)的振幅和形態(tài)隨時(shí)空變化而發(fā)生變化，但在一定時(shí)空范圍內(nèi)具有統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性，可用時(shí)間和空間上的平穩(wěn)隨機(jī)過程描述。被動(dòng)源面波勘探方法就是以這種平穩(wěn)隨機(jī)過程理論為依據(jù)，從采集的被動(dòng)源面波數(shù)據(jù)中提取面波(瑞利波)的頻散曲線，通過對(duì)頻散曲線的反演，獲得地下介質(zhì)的橫波速度結(jié)構(gòu)。從被動(dòng)源面波信號(hào)的垂直分量中提取瑞雷
8、波頻散曲線的方法有2種，一種是頻率～波數(shù)域法(F—K法)，另一種是空間自相關(guān)法(SPAC法)，目前常用SPAc法，也是筆者所采用的方法。2．1空間自相關(guān)法空間自相關(guān)法(SPAC法)是Aki在1957年首創(chuàng)的提取被動(dòng)源面波頻散曲線的方法。其基本原理是，給定一組被動(dòng)源面波接收點(diǎn)，其中一個(gè)點(diǎn)位于中心，其余點(diǎn)等角度分布在圓周上(圖1)，假設(shè)中心點(diǎn)C(0，0)與圓周上任一點(diǎn)X(r，)接收的角頻率為叫的面波信號(hào)分別為(0，0，叫，t)和“(r，，CO，￡)，則其空間自相關(guān)函數(shù)：(r，0，CO)一(0，0，CO，)(，．，0，，)空間自相關(guān)系數(shù)則定義為空間自相
9、關(guān)函數(shù)在所有方向上的平均，即12FlD(r，co)一5(r，，oJ)dO上式的積分結(jié)果可表示為cD(r，co)一J。()’CO圖1被動(dòng)源
