金剛石找礦中高精度磁法的處理方法

高士銀，馮海林，王 謙

（江蘇省地質勘查技術院，江蘇 南京 210049）

1 工區地質概況

工區位于郯廬斷裂帶西側，東距郯廬斷裂帶西緣斷裂約45km。工區分布的主要有青白口系、震旦系、寒武系、奧陶系、石炭 - 二疊系及第四系?；鶐r主要分布于不牢河以北的丘陵區，不牢河以南僅大塔山、青山局部有震旦系城山組下段出露。工區位于大黃山 -賈汪復向斜 NE昂起端到大廟—艾山復背斜中段過渡翼，褶皺、斷裂發育，構造形態較為復雜 ；斷裂構造有 NE、NW、EW 及 SN 向。

2 地球物理前提

第四系中的粘土、松散物質，沉積巖中灰巖、白云巖、頁巖、砂巖、泥巖等為無磁性或微磁性。

巖漿巖由基性至超基性巖其磁性逐漸增大，且超基性巖的剩磁與感磁相當或略大于感磁強度 ；它與變質巖中的片麻巖磁性強度相當 ；但所反映的磁異常分布規律略有差異 ；巖漿巖主要沿構造侵入，局部異常明顯，而變質巖區磁異常與地層及變質相關系密切。

金伯利巖的磁性變化范圍較大，從無磁到強磁 ；其中斑狀金伯利巖的磁性最強。根據已知金剛石礦與金伯利巖的相關性的統計分析得知，多數金剛石礦與斑狀金伯利巖的關系最為緊密。因此，應重點注意具有一定幅值、范圍較小的等軸狀磁異常區。

巖（礦）石之間的磁性差異是采用高精度磁法工作的地球物理前提。

3 工作方法與技術

3.1 高精度磁法概述

高精度磁法勘探是利用地殼中各種巖（礦）石間的磁性差異所引起的磁異常來尋找有用礦產或查明地下地質構造的一種地球物理勘探方法[1]。

3.2 資料處理

通過各項改正獲得 ΔT 數據后，采用地調局 RGIS 2012重磁電數據處理系統中的重磁模塊進行數據處理工作。針對本區異常特征和解釋的需要，作了以下處理：

（1）面積磁異常的數據網格采用克里格法，網度為實際測網的網度，即 20m×10m。

（2）地磁要素主要通過 RGIS 2012軟件調用 IGRF11模塊計算，求得工區 2015 年 8 月平均磁傾角 51.77°，磁偏角 ：-5.68°。

（3）二度半磁異常正演擬合 ：解釋人員根據鉆探、地質及物性等方面的資料，建立地質地球物理模型輸入計算機進行正演計算，根據正演計算結果與實測曲線差異不斷修改模型直到滿意為止，以達到推斷磁性體的水平延伸和垂向賦存狀態的目的。

二度半磁異常正演擬合時往往需要計算異常體的頂部埋深，通常采用經驗切線法和功率譜方法來計算。經驗切線法是利用過異常曲線上特征點（如極大值、極小值、拐點等）的切線之間交點的坐標間關系計算磁性體頂部埋深的方法，埋深 ：h=（（X1-X2）+（X3-X4））/4（X 為水平坐標），如圖 1所示。

圖1 經驗切線法示意圖

功率譜方法是對磁異常數據進行傅里葉變換，再計算變換后的對數功率譜。對數功率譜的特點是 ：深源場響應的低頻段快速衰減，而近地表場源的響應曲線下降較緩。依據功率譜對頻率的關系可以近似計算磁性體頂面的平均深度。本次使用RGIS2012 的“剖面磁源深度計算”模塊計算頂面深度。

4 成果解釋

刨去所有干擾異常，B 工區有效異常僅工區北部一正負伴生異常 B-1（如圖 2），該異常正負伴生，以正異常為主，正異常最大可達 260nT，負異常最大達 -120nT，異常梯度較陡，正異常呈近等軸狀分布，范圍約 150m×150m。

圖2 B工區高精度磁測平面等值線圖

為了對 B-1 異常深入分析，布置了精測剖面 B1。剖面 B1 總長約 500m，走向約 347°，ΔT 原始曲線整體光滑。剖面 290m處出現正異常極大值，最大可達 580nT，剖面 350m 處出現負異常極大值，最大可達 -200nT 左右，異常寬約 150m，如圖 3 所示。運用“切線法”和“功率譜法”估算異常頂部埋深約 15m 左右，根據異常特征該剖面的正演擬合，推測該異常可能由寬度為60m，磁化強度為 2A/m 的基性、超基性巖體所引起（圖 3），但也不排除金伯利巖的可能。

圖3 B1剖面正演擬合圖

圖 4 為穿過 B-1 異常的一條圖切剖面，剖面長 730m，剖面走向 160°。剖面 290m 處出現負異常極大值，最大為 -160nT 左右 ；剖面 310m 處出現正異常極大值，最大為 500nT 左右。負異常極大值到正異常極大值 20m 范圍內磁場變化 660nT，可見異常梯度較大。通過歸一化計算可以看出引起該異常的異常體埋深較淺，頂部埋深靠近地表 ；異常體形態近乎直立，呈直立圓筒狀，這與B1剖面正演擬合圖反映的信息吻合。

圖4 圖切剖面歸一化梯度反演模型圖

為了進一步圈定該異常的的成礦部位，對該異常進行了三維梯度相關反演成像，成像結果如圖 5 所示。由圖可以看出異常體呈筒狀體，異常體近乎直立，上頂埋深近地表，下延深度約70m，形態特征與已有金剛石成礦巖筒的異常特征相符。

圖5 三維梯度相關系數反演成果圖

綜合上述分析以及本區金剛石成礦條件，推測 B-1 異?？赡苡山绷⒔鸩麕r筒所引起。

5 結論與建議

本次磁測工作找金剛石以金伯利巖為主攻方向，獲得磁異常后對磁異常深度的初步判斷可采用切線法和功率譜法。對磁異常進一步予以剖析需布置剖面工作，之后結合面積性工作對剖面數據進行正演擬合及三維梯度相關系數反演均取得了較好的效果。