摘 要:磁法勘探是通過觀測和分析礦石、巖石等的磁性差異所引起的磁異常來研究地下地質構造的一種最古典的物理勘探方法之一。磁法勘探目前技術和理論基礎較為成熟、完整,尤其是對磁性鐵礦床的研究方面具有明顯優勢。通過介紹磁法勘探的特點、作用,結合實踐活動經驗,闡述了磁法勘探在尋找鐵礦的重要作用。
關鍵詞:磁法勘探;磁異常;找鐵礦
前言
通過磁異常尋找鐵礦的成效已毋庸置疑,并且鐵礦作為國家建設的重要物資,日益減少的資源與日漸擴大的需求矛盾逐漸加深,因此加強鐵礦勘探和開發在投資領域異常狂熱。磁法勘探工作通過磁異常可大體推斷鐵礦體、礦化帶或礦體規模,為地質勘探工作提供全面、豐富的資料,對于加強地質研究深度,解決地質問題,擴大找鐵遠景具有重要意義。
1 磁法勘探概述
1.1 磁法找礦基本理論
磁法勘探的基本理論是掌握勘探區正常場及其變化規律,通過整理、修正實測資料得到多參量信息,對磁測資料處理轉換進行正反演計算。
1.1.1 地磁場構成與磁異常
地磁場是指地球周圍有磁力作用的空間,地磁場有兩部分構成:地球內部的穩定磁場和地球外部的變化磁場;根據研究目的不同,地磁場又分為正常地磁場和磁異常。磁法勘探是相對測量,因此正常、異常的劃分也是相對的,如:弱磁性地層中圈定強磁性礦體,往往將前者產生的磁場為正常背景場,后者為磁異常。
1.1.2 地球磁場的球諧分析
球諧分析主要是用來區分外源場和內源場,表示磁場的分布及長期變化的一種方法。根據高斯球諧表達式,結合具體文獻查詢到球諧系數,若再已知某一點經緯坐標,便可計算出地球外部任一點地磁要素三分量。
1.1.3 磁測數據整理與改正
為求得磁性地質體各測點的磁異常值必須整理磁測取得的數據。磁法勘探應用于野外工作時,當工區范圍不大時要選擇基點作為磁異常的起算點;工區范圍較大時可用高斯球諧公式計算正常場值。因此為長期保存標志位于平穩磁場內,基點一般選擇附近無磁性干擾物,并遠離高壓線、鐵路等設施的正常場區。
在精密磁測時,需修正計算結果。主要包括:日變改正、溫度改正、零點改正,以消除地磁場日變、溫度變化、儀器性能不穩定對觀測的影響,并將修正后的數據繪制成剖面平面圖、等值線平面圖等。
1.1.4 處理轉換
關于磁異常解釋由于直接方法很難解釋,理論假設與實際往往有出入,由此需要對實測磁異常進行數學加工處理。在選擇處理和轉換的方法時要根據磁異常特征、物性情況等合理選擇若干種處理方法。并且轉化處理只能改變異常的信噪比,無法提供新信息。
空間域和頻率域兩類方法是處理轉換常用的方法,轉換內容大眾有:磁異常的微分變換、磁異常的數字濾波、磁異常的微分變換等。
1.2 磁法勘探優勢
鐵礦勘查中應用磁法勘探具有以下優勢:
1.2.1 高效:根據礦床不同位置磁性的差異,可判斷出鐵磁性物質的投影區域范圍,勘探過程結合衛星定位,加快了地質找礦的進展。并且極大減少了工作量和勞動強度,改變了以往低效的缺點。
1.2.2 實用:磁法勘探受地質工作的客觀條件限制較小,施工自由度大。如:儀器使用便捷,無需鋪設物探工作所需的電線、電極等。
1.2.3 經濟:磁法勘探經過驗證后可基本探明鐵礦體空間賦存狀態,進而指導礦山后續工作。
1.2.4 便捷:先進的磁通門式磁力儀、光泵,能自動記錄并輸出測量數據,為數據處理提供了便捷。
1.3 磁法勘探應注意的事項
為更好的發揮磁法勘探的作用,確保勘測數據準確性和資料解釋的可靠性,在勘探中要注意以下問題:
1.3.1 選擇合理的磁測參量或是對磁異常推斷有特定解釋的參量,對于推斷礦體特征至關重要。根據工作區磁化特征,對異常區域進行多參量測量也有利于探測礦體。
1.3.2 盡管磁法勘探在甄別磁干擾現象比較容易,但測量過程應特別注意某些現象的干擾:太陽黑子、高壓線等。
1.3.3 為提高甄別磁異常的可靠性,磁異常形態的真實、完整性,對異常點要重復測量,對異常區要進行點、線距加密測量,同時要注重對異常區域地質情況的考察,只有兩者相互結合才能保證推斷解釋異常工作的可靠性。
2 實例分析
2.1 某礦區異常
2.2 凹異常
此次經驗總結,異常中心未必是見礦最好的部位,一定條件下,即使礦層較薄,磁場反而會加強而成為異常中心,在鉆孔驗證時應加強注意。
2.3 A異常和B異常
B異常是一個橢圓形低緩異常,位于北峰巖體北西側,峰值僅為320伽 。區域內黃土覆蓋,具有弱磁性,磁化率為200×10-6CGSM,綜合考慮異常區處于成礦的有利位置,附近異常區均發現鐵礦,鉆孔中閃長巖又無磁性,由此推斷由鐵礦引起的。通過往異常區域北部繼續打孔,穿過第四系黃土,在230m進入奧陶系大理巖,繼續鉆孔至420m,仍未發現鐵礦。通過該地層有斑狀閃長巖插入,并且大理巖變化較大,斷定該異常區域火成活動較強。但火成巖無磁性,因此改孔往西北方向仍未發現磁性體。之后通過磁測井,曲線下方強度較高,開口異常,決定繼續鉆進,最終在600m處發現20多米后的磁鐵礦。
3 結束語
參考文獻
[1]管志寧.地磁場與磁力勘探[M].北京:地質出版社,2005:1-309.
[2]婁德波,宋國璽,李楠,等.磁法在我國礦產預測中的應用[J].地球物理學進展,2008(1):249-256.
[3]長春地質學院磁法教研室編.磁法勘探[M].北京:地質出版社, 1981(12).
[4]熊光楚.金屬礦區磁法勘探的進展與展望[J].地球物理學報,1994:12~301.