高精度磁法測量在深部隱伏礦體勘查中的應用研究

王龍昌

（山東省第四地質礦產勘查院，山東 濰坊）

鐵礦資源被看作是鋼鐵工業的糧食和發展國民經濟建設的基礎。從二十一世紀以來，我國工業化進程飛速前進，礦產資源供不應求的狀況在一定程度上制約了我國經濟的快速發展和社會的長遠穩定。

在解決找礦、地質問題上高精度磁測方法能很好發揮其優勢。主要表現在以下幾點：（1）用于隱伏區地質填圖，不僅可以確定強磁性巖石邊界，而且還可以確定弱磁性巖石邊界；（2）在典型的成礦區，直接圈定弱磁性礦體；（3）微磁測量用于尋找古墓及古坑道[3]。

1 研究區的地質與地球物理特征

研究區位于華北板塊之魯西斷隆的西緣，地處華北坳陷過渡地區，汶泗斷裂北部。區域地層屬華北地層區的魯西地層分區，由下至上包括新太古代泰山巖群、古生代寒武紀朱砂洞組、饅頭組及張夏組以及廣泛分布的第四紀松散堆積物。研究區內的基底總體構造線北西310°左右，褶皺構造、斷裂構造均較發育，其規模不等，節理以張節理為主，剪節理次之。區域內巖漿巖不太發育，主要為鉆探揭示的中生代燕山期脈狀侵入體、新太古代晚期嶧山序列彩山單元以及新太古代晚期嶧山序列東桃園單元。

1971年至1975年，地質部航空物探進行了包括該區在內的1：50000航空磁測工作，發現在汶上-東平-阿城一帶發育有NW磁異常帶，異常呈串珠狀，異常規模由0.8km2～9km2，異常峰值一般為400nT～600nT；異常最高值位于彭集鎮西部，峰值為7000nT。異常形態均呈近NW向似橢圓狀，長軸約0.6km～5km，短軸約0.5km～2km。目前在汶上-東平-阿城磁異常內已經探明的鐵礦有彭集鐵礦、梁林鐵礦、水河鐵礦、大牛鐵礦、化肥廠鐵礦、馮家莊鐵礦、洪范池鐵礦等。以上信息表明該區鐵礦找礦前景較好。研究區位于該異常帶內，區內見一長軸方向約330°的橢圓形異常圈閉，長軸約3km，短軸約1km，磁異常峰值大于400nT。

2 野外數據采集及數據處理

本次所用高精度磁測儀器為加拿大GSM-19T質子磁力儀，其輕便、靈敏度高，可手持，拖帶和基站使用，是進行地磁場測量的第二代標準，分辨率為0.01nT，在全溫度范圍內，絕對精度達到0.2nT。

為確定各儀器性能正常，滿足測量精度要求，開工前和完工后均對儀器進行了性能校驗，包括噪聲水平測定、探頭一致性測定和探頭高度測定。

數據采集后對所采集的數據進行檢查，對照野外記錄本，對因高壓線、鐵路、村莊等磁性干擾物引起的畸變數據進行改正。然后對數據進行日變改正和正常場改正。

根據《地面高精度磁測技術規程》（DZ/T0071-93）的要求：△T=改正后的磁場值T-正常場值T0。為了讓成果更加具有說服力，對△T數據進行各種處理及轉換后再對磁異常進行推斷解釋。數據處理流程為①△T異常數據克里格網格；②網格數據七點圓滑；③化極；④化極△T異常向上延拓；⑤化極△T水平方向導數。

3 資料綜合解譯推斷

綜合分析測區△T等值線平面圖（圖1），根據磁異常分布特征并結合測區地質特征，圈定磁異常3處，編號分別為M1、M2、M3。

這支球隊，應該是自“三駕馬車”之后，球星味道最濃的一屆。常規賽，丁彥雨航繼續著驚艷表現，連續第二個賽季成為MVP。只是到了季后賽之后，勞森因為一心想回NBA，而一度滯留美國。加上丁彥雨航的積勞成疾，過度透支后，導致球隊倒在了半決賽的征程中。這套華麗陣容的失敗，直接引發了連鎖效應。很多籃球界人士認為，這幾年為了出成績，頗有揠苗助長的失誤。主帥亞歷山大·凱撒戰術單一，臨場應變能力不夠，過度依賴球星發揮，導致隊伍缺乏后勁，難辭其咎。

圖1 研究區△T等值線平面圖

3.1 M1磁異常

位于測區西南部，化肥廠南、田莊周邊，異常中部被村莊所占，北部由于化工廠房、建筑工地等地理因素未能測量，所以異常顯示不完整，在圖中可以測量到的范圍內可以看出異常應該成長條狀，異常極大值為700nT，軸向NW，主異常以200nT等值線圈定，異常北東側等值線密集，南西相對寬緩，峰值相對不連續。

通過先前的地質物探資料，可知異常是由礦體引起，礦體傾角較陡，大致沿北西310°方向呈狹長條狀延伸，走向與磁異常大致平行，傾向南西，總體顯示礦體有向下有增厚趨勢。根據搜集到的鉆探及巖心的物性資料，結合本次高精度磁測結果，分析認為該磁異常為變質地層之中的基性巖體和磁鐵礦體共同作用引起的。其下部主要為新太古代泰山巖群山草峪組含鐵變質巖系地層，巖性以變粒巖為主，次為黑云斜長片麻巖、片巖夾條帶、條紋狀磁鐵石英巖，磁化率變化范圍較大，最高能達到9000×10-64πSI，所以磁場波動較大。

3.2 M2磁異常

位于測區中部，安村北部，異常總體近NW走向，異常西北延伸部分同樣因為道路及兩側的房屋建筑等地形原因未能測量，導致異常顯示不完整且未閉合，從圖中可以看出異常基本呈不規則橢圓狀，整個異常帶東西兩側均伴生負異常帶。此M2主異常以100nT等值線圈定呈橢圓狀，長軸1000m，短軸500m，異常等值線稀疏，峰值為600nT，周圍與磁化強度變化不大的低緩異常相連接，異常北東側等值線稍密集，可以推測引起磁異常的磁性體向西南傾。

在該異常處布設JP1、JP2、JP3三條精測剖面，三條剖面都分別垂直磁異常M2測量，三條實測剖面圖顯示曲線形態相似，此處以JP1剖面為例進行詳細解釋。

分析JP1可以看到該剖面△T值從250點到1250點之間有兩處峰值，并且其南側梯度變化劇烈，而北側梯度變化較緩慢。對JP1剖面的ΔT曲線進行反演（圖2）顯示，此M2磁異?？赡苡蓛蓷l傾向基本一致且相隔較近的礦體引起，礦體傾角較陡，由普查區地質資料顯示，推斷引起M2磁異常的主體可能是泰山巖群山草峪組中的磁性變質巖，其中2號礦體埋藏較1號礦體深。依據反演結果推斷其中部分巖體磁鐵礦含量較高，局部可形成鐵礦體。

3.3 M3磁異常

圖2 M2磁異常JP1線精測剖面反演成果圖

圖3 研究區ΔT上延100米等值線平面圖

位于測區東北部，后亭村附近，異常大致呈NW走向，未閉合并向兩側延伸，按照設計的普查區范圍，此異常在△T等值線圖上并未完全展現，主體異常應該位于后亭村東北，主異常以200nT等值線圈定，異常峰值600nT，整體異常值稍低。

M3磁異常梯度變化不大，向兩側有尖滅趨勢，北東側等值線密集，南西相對寬緩，反映引起磁異常的磁性體傾向南西。在上延100m平面圖（圖3）中該異常短軸方向明顯縮短，由此推測引起該磁異常的磁性體埋深較深，并具有一定延深。

參考地質資料，該部位有少量饅頭組及張夏組地層出露外，幾乎全部為第四系覆蓋。饅頭組、張夏祖以頁巖灰巖為主，磁性很弱，變化不大，而下覆的太古代地層可能由含磁性地質體的變質巖構成，該層埋藏較深。

4 結論

通過本次磁測工作，查證了航磁異常，進一步了解了測區的磁場特征，圈定了磁異常。結合測區地質資料，對磁異常進行了分類與推斷解釋，并推斷了區內的斷裂構造和地層分布，為下一步開展鐵礦預測提供了資料依據?？偨Y如下：

（1）研究區內磁鐵礦礦體與圍巖磁性差異較為明顯，因此運用地面高精度磁法測量進行找礦工作，效果很好。

（2）由△T平面等值線圖能夠清楚的反映磁性體的形態、產狀以及空間分布狀態。

（3）對原始數據進行化磁極處理，可以更加明確磁異常的位置及范圍，化極△T異常向上延拓處理可以確定礦體的最大延伸。

（4）對磁異常區選取比較典型的剖面進行反演處理，可以更加直觀的分析礦體在剖面方向上的分布形態。