丁志強,程志平,董 浩,李 飛
(1.桂林理工大學,廣西桂林 541004;2.中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所,河北廊坊 065000;3.河北省地球物理勘查院,河北廊坊 065000)
航空電磁測量測區往往覆蓋數萬平方千米,在取得的測量數據中通常包含有大量的有效異常、干擾異常或假異常,一般的,平均每1 km航電分量曲線就會出現一兩處明顯的異常。異常可能是由基巖導體和覆蓋層導體引起;人文導體(如高壓線、地面通訊線路、金屬建筑物、鐵路、金屬管道等等)以及氣流擾動、飛機劇烈動作等等,往往引起干擾或假異常(周鳳桐,1982)。西方發達國家經過幾十年不間斷地持續研究和開發,儀器系統噪聲水平及測量精度越來越好,獲得數據的質量越來越高,信息量越來越豐富,這些成就提高了航空電磁數據的解釋精度和準確性,地質勘探效果得到了有效提高(雷棟,2006;郭良德,2000;Ajit K,Sinha,1983;M.Unz,1953;D.Eaton,K.Vasudevan,2004; A.Green,T.Munday,2004)。而國內完全自主研發的航空電磁測量系統及方法技術,只有中國地質科學院物化探研究研制的頻率域HDY系列航空電磁系統。國內學者在這一領域進行了大量研究,形成了較完善的理論和資料處理解釋方法。其中周鳳桐對補償式航空電磁法進行了大量的理論研究和數據處理技術研究(周鳳桐,1982),為后續研究者提供了理論基礎。孟慶敏又在此基礎上進行了頻率域航空電磁法層狀反演及應用研究,對各種視電阻率轉換方法都進行了比較詳盡的計算分析和討論,對每種視電阻率轉換的性質都有了比較充分的認識,豐富了視電阻率解釋方法;并首次繪制了三頻航空電磁法視電阻率擬斷面圖,直觀地反映出地電斷面的電性變化(孟慶敏,2005)。滿延龍等在總結國內外航空電磁法現狀時(韓登峰,1994,滿延龍,1994),對我國航電的發展提出了寶貴的意見,指出了航空電磁法方法技術問題和解決途徑,并對航電異常特征進行了分析和總結。
本文針對HDY-402三頻航空電磁系統進行了理論計算和模型研究。根據HDY-402三頻航電的性能和數據特點,結合以往國內外異常篩選的經驗和技術,總結了航電異常的基本特征,并研究了視電阻率異常、地形效應異常、負地形異常、覆蓋層異常等的判別方法;再綜合地質礦產圖、航磁△T圖、地形圖等資料進行航電異常的篩選方法技術研究,使航電異常篩選的有效性和可靠性得到提高。
本文所使用的航電系統為我國自主研發的HDY-402三頻航空電磁測量系統,采用在接收線圈處加補償線圈的方法實時補償掉一次磁場(又稱為補償式航空電磁系統)。系統分別接收二次磁場的實分量和虛分量,用一次場的百萬分之一(× 10-6)表示,通過分析二次場的變化規律來了解地下介質的性質及分布特征。因線圈尺寸(相對大地而言)很小,可以用水平磁偶極子表示。用一次場歸一化后的二次場為(孟慶敏,2005):

其中h為飛行高度,r為收發距,u1為磁導率。
用橫坐標表示歸一化二次場的實分量,縱坐標表示歸一化二次場的虛分量,然后取不同電阻率值的均勻半空間模型上不同飛行高度數值計算求得二次響應的實、虛分量值,按飛行高度和電阻率為參數連成曲線,可做成相位矢量圖,如圖1。將相位矢量圖存于計算機中,然后通過計算機進行自動插值,找出對應的電阻率值,完成實測航空電磁場信號到解釋參數的轉換(孟慶敏,1998;2004;2005)。
在求解出航空視電阻率的同時,還得到視飛行高度Ha。視飛行高度(Ha)與實際飛行高度(h)之差稱為視厚度da=Ha-h(孟慶敏,2005)。根據視飛行高度與實際飛行高度的比較,可以區分上層與底層電性的相對高低。表層越薄,其對航空視電阻率的影響越小;頻率越高,表層電阻率對航空視電阻率的影響越明顯。
HDY-402三頻航電的頻率分量分別為463Hz、1563Hz和8333Hz。頻率不同,其有效探測深度也不一樣。對同一個地質體的響應,不同頻率分量也在幅值、響應曲線形態等方面各有差異(孟慶敏,2005)。計算三頻航電不同頻率分量在理論模型上的電磁響應,認識和掌握理論響應的幅值、異常曲線形態等特征,可以為實測數據的解釋推斷提供理論依據和幫助。
典型模型的計算使用的是澳大利亞EMIT(E-lectroMagnetic Imaging Technology)公司的 MAXWELL軟件,薄板模型計算用到其LeroiAir模塊(版本v5.4),柱狀體模型計算用到其MarcoAir模塊(版本v2.8)。上述兩個軟件模塊是專門用于頻率域或時間域航空電磁系統計算圍巖中多薄板、圍巖中直立柱狀體模型而開發的。
1.2.1 圍巖中不同傾角薄板模型
模型參數設置:板狀體長400m,寬200m,埋深50m,分別與水平大地呈0°、30°、60°、90°傾角,電導100 s/m。
圖2上為低頻響應,圖2中為中頻響應。由圖2中低頻響應曲線可以看出,隨著薄板與大地水平面夾角逐步變小(即薄板由直立變為水平),響應的峰值呈約0.3次冪增大,同時異常曲線形態由左右對稱變為單邊隆起。當夾角為0°時(即水平薄板),異常曲線變為具有兩個小尖峰的大異常,這是邊緣效應引起的。

圖1 Y12中頻實-虛分量法解釋量板Fig.1 Medium frequency interpretation templates of the real-virtual component method of Y12
一般地,如果使用直立薄板模型結果編制的實虛分量相位矢量模板進行解釋的話,那么應該預先對傾角影響異常幅度的效應做改正。其方法是根據實測剖面異常不對稱的程度,按上圖大致地估計一個傾角值,然后換算出由該傾角的異常值按0.3次冪衰減至傾角時的異常值(孟慶敏,2005),最后的這個結果則可以用于解釋了。
1.2.2 直立薄板模型
模型參數設置:柱狀體長100 m,寬300 m,高600 m,埋深50 m,電阻率為1歐姆。其中圖3左為一個柱狀體,圖3右為相隔200 m的兩個柱狀體。圖中I463、Q463為低頻實、虛分量,I1563、Q1563為中頻實、虛分量,I8333、Q8333為高頻實、虛分量。

圖2 圍巖中不同傾角直立薄板模型上的電磁響應Fig.2 Electromagnetic responses of erect sheets on thin-plate models with variable dipping angles in surrounding rock
HDY-402三頻系統在直立柱狀體上的電磁響應形態與在直立薄板上的相似。三個頻率在柱狀體模型上的響應剖面曲線關系如下:

即高頻實分量大于或等于中頻實分量,中頻實分量大于或等于低頻實分量;高頻實虛分量比總大于或等于中頻實虛分量比。中頻實虛分量比總大于或等于低頻實虛分量比。
當模型為一個深度有限與大地水平面呈90°傾角的柱狀體時,響應剖面曲線左右對稱,在柱狀體正上方為最大,剖面曲線的半極值點寬度約等于板狀體寬度。當模型為深度有限與大地水平面呈90°傾角的緊挨兩個柱狀體式,兩個響應剖面曲線峰值連在一起,不能有效地分開;當兩個柱狀體相隔100m時,柱狀體的兩個剖面曲線峰值變得明顯,并且存在邊緣效應;當距離增大到一定程度時,兩個剖面曲線峰值分別獨立。
航電基巖導體異常對于尋找鐵、銅多金屬礦來說,是指因礦化蝕變地質體(包括礦體)的視電阻率低于圍巖的航電異常;以及因礦化蝕變使裂隙水礦化度增高,造成裂隙水視電阻率下降的斷裂破碎帶航電異常;對于磁鐵礦來說還包括磁極化效應航電異常(實分量出現負值的航電異常)。
2.1.1 異常半極值寬度
航電基巖導體異常的半極值寬度一般為300~800 m,往往由于地形或者礦體本身傾伏等原因,并不總是能使礦體整個地位于系統的探測深度范圍之內,因而實際上反映在航電異常曲線的半極值寬度一般都小于500 m。但也有例外,在工作中要充分注意測區范圍的控礦因素,對于層控礦床和面積性礦化蝕變來說,異常峰極值寬度就失去了意義。如:層礦鐵礦,銀金礦,斑巖型銅、鉬礦床等,往往形成寬緩或平臺狀航電異常,異常寬度達1~3 km或更大。從80年代初至今,碰到過三種很寬的航電基巖導體異常:在江蘇白塔埠-東海縣測區發現兩種異常:一種是寬高的平臺狀異常,是海水侵入寬大斷裂帶造成的,是當時有名的稱為“博士帽”航電異常。異常寬度達到2.2 km,強度達數千×10-6。對這條“博士帽”航電異常帶當時做了推斷解釋,并打井得到驗證。另一種是寬緩異常,寬度大于2.5 km,異常極大值僅100多×10-6。當時作為覆蓋層異常剔除了,但在作地面查證時,在航電異常的中間部位發現激電異常,后鉆探驗證見銀金礦。第三種情況是在內蒙海拉爾-滿洲里測區發現的。在已知的烏努克頭山斑巖型銅鉬礦床上,因礦化蝕變呈面積形環帶狀分布,航電在其上得到寬緩的平臺狀異常,給它起名叫“次高阻場”,簡單地說就是比背景場稍高的又一種背景場。2006年內蒙二連浩特-東烏旗測區,在一個較大的花崗巖體上,也得到了這種“次高阻場”,可能是礦化蝕變或是酸性花崗巖表層風化所致。
2.1.2 異常強度
航電基巖導體異常的異常強度,主要與電性地質體的導電率有關,導電性能愈好,引起的航電異常強度愈強;對于同一頻率的實、虛分量來說,導電性愈好,實分量愈強,虛分量愈弱;對于不同頻率則是隨頻率升高,異常強度愈強,這是因為感應強度是隨頻率升高而增強的。
由于噪聲的存在,異常峰值高度Pp一般會有一個最小限制:Ppmin≥3vN,vN是系統的噪聲水平。即當異常的峰值高度Pp大于三倍噪聲水平時才被考慮。至于航電基巖導體的異常強度,到底在哪一數量級間變化,國內外都沒有進行過統計,這是因為影響它的因素太多了,主要影響因素有:導電地質體電性好壞,體積大小,埋藏深度(包括飛高變化),形狀和產狀,蓋層厚度及其導電性能變化等。
根據多年的實踐經驗和理論計算,可以大致歸納如下:對于銅及多金屬硫化礦床,它的視電阻率一般為幾十Ω·m~幾百Ω·m;高礦化度硫酸鹽型裂隙水的視電阻率一般為幾Ω·m~幾十Ω·m。當飛行高度為50m,得到的航電異常為:LR 60×10-6~300×10-6、LI 200×10-6~1700×10-6;MR 200 ×10-6~4500×10-6、MI 500×10-6~1500×10-6; HR 1000×10-6~5500×10-6、HI 1000×10-6~1200×10-6。故此,銅多金屬礦上的航電異常強度,其常見值應為幾十×10-6~幾百×10-6。
當導電地質體的蓋層也為低阻體,并且在導電地質體的視電阻率ρs<蓋層的ρs條件成立時,就會出現疊加的航電基巖導體異常。疊加異常的主要特點是:寬緩異常為背景場;出現在寬高異常的邊部;有低阻蓋層的疊加異常寬度和異常強度稍大于沒有低阻蓋層時的異常寬度和強度。
2.1.3 異常形狀
航電基巖導體異常多呈孤立和帶狀產出,這個特征是與航電基巖導體異常的成因緊密相連的。對于銅及多金屬硫化礦床,多呈現出小面積的礦化蝕變(出現孤立異常)或受構造控制(形成高礦化度裂隙水,出現帶狀異常);抑或出現在控礦巖體的接觸帶上或火山口周圍(形成環帶狀異常)。
2.1.4 異常分布
有意義的礦體異常一般不會出現在大面積的低阻區,大都展布在高阻地質體之上。高阻地質體主要指高阻地層和巖體。這個特征與銅及多金屬硫化礦床的成礦因素有關。其成礦因素主要有礦液來源、通道和儲礦空間。低阻地質體主要指三疊系和白堊系砂、泥質地層。一般情況下,他們缺少礦質來源,但也有特殊情況。雖在砂巖中發現有金或Cu礦,但砂巖都普遍硅化,還是變成了高阻地層。
2.1.5 磁極化效應異常
這里說的可能出現磁極化效應航電異常,就是指只有滿足μ/μ0>1,而且感應大于剩磁,另外還要滿足μ>σ時,才會出現磁極化效應航電異常(實分量出現負異常),反之都不可能出現磁極化效應。μ為介質的絕對導磁率,μ0為空氣的絕對導磁率,μ/ μ0為介質的相對導磁率,σ為介質的導電率。
2.1.6 測量飛行高度
航電接收的二次場隨著測量高度的增加以三次冪或更大的速率衰減。測量高度超高時,航電響應中噪聲、零漂等干擾因素所占比重成倍增加,測得異常的可信度很低。根據實踐經驗,一般可以取70~80m作為異常峰值點測量高度的上限。
航電干擾異常相對普查找礦來說是指覆蓋層異常、低阻巖層(地層巖性)異常、地表咸(堿)水體和鹽堿地異常、沼澤地和負地形(在負地形中蓋層增厚的前提下)異常、地面效應異常、飛機動作異常、雷電異常和人文異常,50 Hz和過載異常。
2.2.1 低阻覆蓋層和低阻地層異常
低阻覆蓋層和低阻地層異常都和第四系有關。低阻覆蓋層異常出現在有大面積第四系沉積層較大范圍基巖頂部存在較厚的潮濕的風化層和較厚的潮濕的殘坡積層的景觀區。覆蓋層導體的異常特點,從導電性上看,一般來說實分量與虛分量的比值小于1,即虛分量值大于實分量值。從異常形態上看,異常寬度很大,通常大于良導基巖異常,即可能≥500m,并且沿走向方向有很大延伸,強度可以幾十至上千×10-6,但異常強度在一條剖面上的變化比較緩慢。低阻地層異常是因存在低阻巖性造成的干擾異常,并經常與大面積第四系蓋層異常出現在同一地段。異常特性與低阻蓋層異常相近,異常強度變化也比較緩慢。多出現在第三系和白堊系的砂泥質地層,或其它含有泥質和碳質巖性的地層地段。
2.2.2 沼澤地和負地形異常
沼澤地能引起異常,不是因為其中的淡水,而是它存在有低阻淤泥的緣故。負地形異常是指低洼地形中可能存在有低阻的第四系堆積物或增厚的殘坡積堆積物,地表電性較高。異常特征:在一般情況下與低阻蓋層和低阻地層的異常特征類似,但其分布范圍嚴格受地形控制。當沼澤地的水質和負地形中的堆積物出現不同程度的含鹽度和鹽堿度時,則其異常特征與地表咸(堿)水體和鹽堿地異常類似,但強度稍低,雜亂程度也稍低。
航電系統在殘坡積引起的盆地上測量時,會出現異常。由于殘坡積與地形地貌是相關的,因此,可以借助地形曲線加以判別。實際上航電在測區的測量數據可以生成精度稍差的地形資料。在測量時,系統都要記錄GPS位置數據,同時,GPS也給出了一個GPS高度,即飛機距海平面的高度HGPS。同時,系統也記錄了飛機具地表的高度HALT。有了這兩個數據就可以用下式近似求出大地高程:HTerrain= HGPS-HALT。負地形異常一般異常的半極值寬度較大,通常大于良導基巖異常,即可能≥500 m。這種異常具有一個明顯的特點,飛行高度一般保持較好,但異常與地形走勢行程鏡像對稱形態,尤其虛分量道的記錄最為顯著,這是這類異常識別的基本規律。
2.2.3 地面效應異常
地面效應異常是指同一低阻地質體,因飛行高度變化引起的異常;或飛行高度保持平飛,但低阻體地形起伏引起航電測量高度發生變化的異常,使本來應該線性變化的實虛分量曲線出現高低變化的假異常。若這個突出低阻體在飛機的某一側,也會出現這種效應,但叫做“地形效應”,根據國外經驗,若低阻體位于兩倍飛行高度以遠的地方,則可忽略不計。異常與無線電高度曲線呈負相關,與地形呈正相關。但是用人工識別,往往需要豐富的經驗才能判斷出來,并且當飛行高度數據曲線繪制在平剖圖上,它的高低變化幅值過小,也不易辨別。飛行高度數據(曲線)與航電實虛分量場值數據(曲線)間沒有直接的聯系,分別屬于不同的量綱、數值上也相差很大(飛行高度數據一般在30 m~70 m間變化,航電實虛分量場值變化范圍為n×10×10-6~n×104×10-6),無法直接用相關計算或其它曲線識別算法對兩者進行分析比較、判斷相關性。
2.2.4 地表咸(堿)水和鹽堿地異常
此干擾異常呈團塊狀或大面積展布。因其導電性強,加之電性不均勻,所以往往出現較大面積的高強雜亂異常。這是區別于低阻蓋層和低阻地層異常的最明顯特征。
2.2.5 其它干擾異常
對于儀器的偶然故障,操作員一般在空中可以發現,并應做記錄;對于氣流擾動或飛機劇烈動作造成的過載異常,依據過載計記錄,會很容易地辨認出來。一般具有線性分布的人文導體,如大型金屬管道、鐵路、高壓線以及通訊線等,常常可以依據這些干擾的形態特點以及在平面圖上的線性分布等規律來辨認。對于雷電異常也很容易地辨認,當距離較遠時,干擾異常多呈較為圓滑的小尖沖出現;當距離較近時則出現很強的鋸齒波狀脈沖。
篩選航電異常步驟合理,則會取得事半功倍的效果,反之,不僅增加了篩選的工作量,還可能影響篩選的質量。本文把航電異常的篩選分為4個步驟,依次是熟悉區內控礦因素、數據處理、異常的圈定與篩選、對比地質礦產圖和地形圖。以下對這四個步驟進行簡要的說明。
這是篩選航電異常的基礎,失去了這個基礎,航點的異常篩選就失去了意義。要熟悉了解區內的控礦因素,注重研究測區內已知鐵銅金銀多金屬礦床、礦(化)點上的航電異常特征,分析與成礦有關的異常分布規律;這就需要廣泛收集區內有關的地物化資料,并對資料作到有選擇性地歸納和消化。這個過程應從立項開始進行,直到任務完成為止。
航空電磁法不同于地面電磁法,數據質量容易受到飛行等因素的干擾,質量遠不如同等條件下地面電磁法,因此,數據處理解釋需要考慮工作方法的影響(周楓桐,陳本池,閻永利,1997,閻永利,陳本池,1998)。如飛行高度的變化會形成假異常,地形變化往往伴隨出現也會引起地質噪聲,零漂對實虛分量相位影響很大,并使得視電阻率、視飛行高度轉換結果出現較大誤差。
首先對數據進行預處理,其內容包括對數據的整理和測線的編輯,數據轉換,實虛分量場值歸一化,噪聲濾波,實虛分量相位校正和零漂改正,利用基線數據對實虛分量場值進行預調平,數據合并(李文杰,2007)。后期數據調平:利用平調、斜調、一維調平、二維自動調平、人機聯合一維調平等調平技術對預調平結果進行精確調平,將實虛分量場值調整到統一的水平上。
數據分析解釋及基本圖件的制作:數據計算包括計算視電阻率及視深度數據等。基本圖件的繪制包括繪制航跡圖,高度圖,各頻率實、虛分量平面剖面圖,視電阻率轉換平面等值線圖和視深擬斷面圖等。
HDY-402航電系統共有463 Hz、1563 Hz、8333 Hz三個工作頻率,相對而言中頻和低頻的探測深度較大,因此在判斷異常時主要以中低頻為主、高頻為輔。
首先,對異常電磁特點進行分析。圈定異常可以通過異常背景、形狀、強度等條件進行約束。基巖導體一般位于高阻區域內,或高阻、低阻接觸帶上,多為條帶狀,異常強度為幾十~幾百×10-6,半極值寬度介于300~800 m范圍內,實虛分量比范圍為0.7~6.0左右,測量飛行高度小于70m。干擾異常異常峰值較大、剖面曲線形態寬緩,半極值寬度一般大于300米,有的寬度可達幾千米;負地形異常地形與異常剖面呈反向對稱關系;地形效應異常飛行高度曲線與異常剖面呈反向對稱關系。通過以上分析就可以初步圈定和篩選航電基巖導體異常,剔除干擾異常。
其次,將初步圈定和篩選的航電基巖導體異常標記在航電反映最好的一個分量(中頻實分量或低頻實分量)的剖面平面圖上。再對比航電三個頻率的實、虛量,用R/I(實虛)之比值和視電阻率轉換來初步認定對指導找礦有希望的航電基巖導體異常。視電阻率剖面曲線ρs的變化狀態不但能反映處地下不均勻體的位置和不均勻體電阻率的相對高低,而且用實虛分量法視電阻率轉換忽略了飛行高度的影響,一定程度上有助于剔除地形效應假異常;同時得到視飛行高度,可以換算不同頻率的視深度,幫助分析覆蓋層。
根據我國銅多金屬硫化礦床的電性統計,其視電阻率為幾十Ω·m到幾百Ω·m,當礦石視電阻率在這個數量級區段變化時,航電的R/I<1;對于高礦化度硫酸鹽型裂隙水,其ρs也多為幾十Ω·m,故其R/I<1,所以優先選取R/I<1的航電基巖導體異常為指導找礦有望異常。這其中還需注意兩個特殊情況:一種是航電低、中頻有明顯反映,其R/I≥1,而高頻有很強的反映,其R/I>>1時,則多為表層良導體引起,可能與地表咸(堿)水體或局部土壤鹽漬化有關,這類異常沒有找礦意義,應剔除。另一種為低、中頻實、虛分量僅有微弱反映或無明顯反映,而高頻有較好(不是很強)的反映,但HR/HI≤1時,則不能輕易放棄,可能是較高阻的礦體或礦化蝕變引起的。
最后,求埋藏深度d。對于每個局部異常,應該取其兩側背景為零線,然后讀出各局部異常的實分量幅值和虛分量幅值,再將此二數值點在直立半平面相位矢量圖上,用內插的方法從圖上讀出ρ和H值,前者是視電阻率值,后者為系統至導體頂端的高度值。這時,從無線電高度計數據讀出和異常峰對應的飛機離地高度值h,然后從H中減掉h,結果即為導體頂端近似埋藏深度d。
把航電各分量剖平圖與同比例尺的地質礦產圖套合在一起,在上述初步認定航電基巖導體異常和有望異常的基礎上,進一步認定與控礦因素有關的航電基巖導體異常。要特別注意展布在已知礦(化)點、有利地層、巖體、接觸帶、已知和推測的斷裂破碎帶(包括接觸破碎帶)、火山口、破火山口及構造交匯部位的航電基巖導體異常,并把這些異常與已知礦(化)上的航電異常特征進行比較,力爭從已知到未知,充分發揮航電直接找礦的效果。這期間要充分考慮飛行高度的變化。并且選用最新出版的地形圖,注意人文建筑和負地形的分布,進一步剔除負地形和人文干擾異常。
然后再利用航磁△T圖和化探資料對航電異常進行綜合解釋,進一步對異常進行篩選。異常選定后,在剖平圖上從左到右,從上到下對異常進行編號,然后結合地物化成果,對異常進行編錄。在這個過程中,最好選定一些典型的各類異常,開展地面踏勘和三級查證工作。在編寫成果報告中,選擇各類典型異常進行推斷解釋。
圖4圖例說明:航電異常綜合剖析圖包括:航電六分量綜合剖面圖(圖4上左),地質圖(圖4上右上),中頻視電阻率平面圖(圖4上右下),中頻實、虛分量平面剖面圖(圖4下左、下右)。平面圖中的黑色細線代表異常延展走向。
航電六分量綜合剖面圖(圖4上左)中:LI和 LQ、MI和MQ、HI和HQ分別為低頻實虛分量、中頻實虛分量、高頻實虛分量,粗實線代表實分量、細實線代表虛分量;ALT為飛行高度;Terrain為地形; Distance為測線飛行距離;AC代表視電導率。
由圖4可知,航電異常呈條帶狀展布,走向近東西向,控制長度長約2 km,半極值寬400~600 m;異常強度:LR=170×10-6、LI=250×10-6,MR=640× 10-6、MI=560×10-6,HR=1500×10-6,LR/LI≈0.7、MR/MI≈1.1,視電阻率為100 Ω·m左右;中心位置航高65 m,埋深60 m左右。據此可知,該異常帶反映的基巖導體具有低阻特征。地質特征,航電異常帶異常處在侏羅系中下統(J1-2mn2)砂巖、礫巖中,異常西端出露燕山早期(γ52(1))花崗巖。異常西段控制了已知的Cu礦化點。據此可以進一步推斷,該異常帶屬接觸蝕變構造帶的反映。航磁特征,圖4表明,航磁以區域平穩正異常場為特征,反映J1-2al2、J1-2al1無磁性地層下伏 γδ53(1)隱伏巖體。航電異常帶位處其中。地球化學特征:航電異常處于Sb、Hg、Ag、Au、Cu、Pb、Zn等元素的高背景帶上。據1∶20萬區調資料,該異常處于Ⅱ級Pb、Zn金屬量異常區內。推斷意見為該航電異常帶為接觸蝕變構造帶的反映,成礦條件有利。

圖3 圍巖中雙直立柱狀模型上的電磁響應Fig.3 Electromagnetic response of one vertical model and double vertical models in the surrounding rock

圖4 航電基巖導體異常綜合剖析圖Fig.4 Comprehensive maps showing anomalies of the AEM bedrock conductor
航電異常呈條帶狀展布,走向NE70°,控制長度長約1.5 km,半極值寬500 m;異常強度:LR=350 ×10-6、LI=470×10-6,MR=1000×10-6、MI=900 ×10-6,HR=2400×10-6,LR/LI≈0.7,視電阻率為20~30 Ω·m;中心位置航高56 m。地質特征,航電異常帶異常處在大片燕山晚期(ηγ53(1)b)似斑狀黑云二長花崗巖出露區,該巖體東部存在負地形。由圖5左航電六分量綜合剖面圖可以看出,異常峰值高大、剖面曲線形態寬緩;飛行高度曲線起伏不大;地形與航電異常剖面呈反向對稱關系。低頻、中頻、高頻視深度為負值,即低頻、中頻、高頻視深度小于飛行高度。由地形數據可看出,異常對應的地形正好為一個寬約1 km、深約20 m左右的低洼地,因此可以判斷該處航電異常可能為殘坡積引起的負地形異常。

圖5 航電異常綜合剖析圖Fig.5 Comprehensive analysis profiles of AEM anomalies
航電異常特征,異常呈孤立寬緩狀,半極值寬442 m,LR=300×10-6,LI=500×10-6,MR=900× 10-6,MI=1000×10-6,HR=3400×10-6,LR/LI≈1.07,視電阻率為200 Ω·m左右;中心位置航高45.3 m。地質特征,異常處于二疊系下統寶力格組二段中,巖性為含角礫流紋質熔結凝灰巖,含角礫流紋質晶屑凝灰巖、安山巖、玄武安山巖,南北兩側出露燕山早期花崗巖體,西部有花崗斑巖脈侵入。由圖5右航電六分量綜合剖面圖可以看出,航電低、中、高頻剖面曲線實、虛分量變化基本一致;地形曲線較平直;飛行高度曲線與異常剖面呈反向對稱關系。由上可推斷,航電異常是由地形效應引起的異常。
航空物探覆蓋地域廣大,包含的地質信息豐富而復雜,航電異常數量繁多,異常篩選評價應以航電自身異常特征為基礎,以地物化綜合信息為依據,實行定性分析與定量評價,對異常進行分類,應注重異常篩選方法的科學性。
當航電測區較大,即數據量變大后,異常篩選就變得較慢,而且需要具有豐富的航電異常解釋經驗識別并排假異常、地質噪聲等,這樣無法有效發揮航空電磁法快速高效的優點。隨著當今計算機技術的快速發展,可以開發基于計算機的交互式異常自動識別技術(G.J.Palacky,1974,Ralph R.B.von Frese,1997,Hoaping Huang,I.J,2003,W.Gordon Wieduwilt,1962)。雖然軟件自動異常識別不能代替人工異常判別,但是可以大大提高異常識別效率。
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