多金屬礦區物探異常特征分析及其找礦應用

（安徽省地質礦產勘查局326地質隊，安徽 安慶 246003）

金屬礦區的資源評價對于我國的礦產資源調查來說非常重要，通過對礦區進行物探，對異常特征進行分析，全面掌握該礦區的礦產資源現狀，建立真實準確的礦產資源數據庫，對該礦區的資源進行合理的規劃和開采利用。對于多金屬礦區，成礦類型主要包括熱液脈型、斑巖型和構造蝕變巖型，成礦類型的不同決定了物探異常特征的差別[1]。傳統的物探異常特征分析方法中，倚重于地面重磁測量的數據分析，對于超基性巖體帶和巖體的尋找性能較差，因此本文設計一種多金屬礦區物探異常特征分析方法，并驗證其找礦應用中的效果。

1 多金屬礦區物探異常特征分析方法

1.1 航空測磁數據處理

航空測磁得到的原始數據是地表、近地表以及礦區多金屬地質體磁場的綜合信息反映，因此需要對航空測磁數據進行處理。航磁數據一般為國土資源部航空物探遙感中心提供的剖面數據。由于測量時間與設備之間的差異，需要對數據進行篩選與拼接，利用測線網格化方法調平數據。由于航測過程中會出現變傾角，如果遇到礦區的跨越較大時，導致傾斜磁化使異常特征的中心對應不上地質體。因此需要對航空測磁數據進行極化處理，使傾斜磁化的ΔT場轉換成ΔZ場。首先在觀測面上建立直角坐標系，X軸的方向指向磁北，Z軸指向地心垂直向下，根據某觀測點的偶層磁荷面的磁化強度矢量、地磁場方向的單位矢量以及磁化方向的單位矢量，能夠計算出該點的磁位與磁場，完車鞥變傾角磁化方向與磁場方向的轉換[2]。將轉換完成后的ΔZ化極垂向一階導數是求磁場沿垂直方向一次變化率的數據轉換處理，對于磁場的高頻率部分具有有一定的突出和放大作用，更加側重在淺層近地表地質的磁效應，對于深層區域背景場的影響有一定壓制作用。垂向一階導數轉換處理是以ΔZ為基礎而進行的，局部異常較化極圖明顯，消除了疊加與干擾。并在磁場中向上延拓，換算到一定高度平面上的航磁磁場值，磁性體的異常幅度會隨著高度的增加而有規律的按照指數衰減。無根小磁體的衰減速度最快，有根大磁體的低頻異常衰減較慢。能夠消除斜磁化的影響。至此完成數據處理。

1.2 分析磁異常

在多金屬的礦床中，磁異常主要分為正磁異常、正負伴生異常以及正負相間異常，以某礦區的航磁等值線平面圖為例，如下圖所示：

圖1礦區中，東部正磁異常分布較多，范圍廣，航磁異常強度適中，正負異常相間主要分布在地區南部，結合該地的礦區地質圖可知，該地區地下存在花崗巖，上文中的數據處理能夠將巖體和航磁異常對應起來，最南端部分在航磁異常，通過現有數據和地址特征可以分析出，該地區存在三條韌性剪切帶，因此可以進行推斷，南部的航磁異常屬于正負異常。上圖中，礦區南部的正負伴生異常區的形狀為一條東西走向的長條狀異常區，正磁的異常位置在南方，北方伴有負磁異常，相對獨立的磁異常分布在東部，且數量眾多。經過對該礦區進行物探，正磁異常強度最高可達到1000nT以上，負磁異常強度最低可達-600nT，由此可知，該地區的磁異常產生原因是地質運動形成的巖體引起。根據該礦區的成礦帶的地層密度，可以分析出該礦區磁異常的原因。

圖1 某礦區的航磁等值線平面圖

1.3 電異常分析

在礦區的1：1萬激電中進行梯剖面測量，分析剖面的曲線特征。其中包括對物性標本進行采集，這些物性標本包括花崗巖、角閃片巖等30多種巖礦石，這些物性標本的電阻率在3～41326（Ω·m）之間變化，極化率在0.2%～67%之間變化浮動。其中晶屑凝灰熔巖、花崗閃長巖的視電阻率、視極化率最低，大部分巖石的表現為高阻低極化特征，不會引起激電異常，變長石砂巖等呈現高阻高極化的特征，是研究礦區中容易引起激電異常的主要巖層。另外一部分的蝕變花崗閃長巖、二長花崗斑巖、黑云斜長片麻巖、輝長巖等可以引起一定的視極化率異常，但是參照其高阻的特征，可以較好地區分出來。剖面的曲線特征中，大多數的激電異常曲線是低阻高極化率的，視極化率的背景值一般在2%～3%左右，視電阻率在100～500（Ω·m）之間，從外觀上看曲線圓滑且寬緩的，具有低阻高極化率的特征，能夠更準確的指示出礦體具體的賦存部位，得到最終的找礦標志。至此完成多金屬礦區的物探異常特征分析方法的設計。

2 找礦應用仿真實驗

2.1 實驗準備

為了驗證本文方法在找礦應用中的有效性，設計仿真實驗。選取某礦區作為實驗礦區模型，分別使用本文設計的異常特征分析方法與傳統方法共同對該礦區進行找礦。實驗中使用的質子磁力儀型號為WCZ-1，分辨率可達0.1nT，能夠從計算機中下載傳輸各種原始數據，并自動存儲、讀取，激電儀使用的是WDJD-3型號的多功能數字激電儀，信號讀數穩定，工作精度高。需要注意的是，在環境相對惡劣的野外工作時，需要定期堆一起進行保養，保證儀器的讀數準確。根據規范的要求在測區內選擇了一個基點作為日變站，進行日變觀測，工作人員在野外觀測時必須“去磁”，設置各個小組的磁探頭都統一高度為2m，并保證點位正確。分別使用本文設計的方法與傳統方法進行找礦應用，并根據兩種方法得到的找礦標志的實際情況，施工了兩個鉆孔，并將實驗結果進行統計對比分析。

2.2 實驗結果對比分析

兩種方法得到的施工鉆孔實際礦石結果如下表所示。

表1 兩種方法的施工鉆孔結果對比

從上表的對比結果可知，使用本文設計的物探異常特征分析方法得到的找礦標志在找礦中的應用效果更加準確明顯，傳統分析方法的找礦標志略有偏差。說明本文設計的物探異常特征分析方法具有一定的有效性。

3 結語

本文通過分析多金屬礦區的特征，引入航磁與地面重磁相結合的方法，對礦區物探異常特征進行分析，精準的完成找礦標志的設定，并通過與傳統分析方法進行對比，驗證了本文方法在實際找礦應用中的有效性。本文通過航空高精度測磁、激電中梯重磁相結合的綜合物探方法，對不同比例的航磁數據進行插值、極化、垂向一階導數等及基本的位場處理，獲得一系列的圖件，對找礦標志的尋找進一步提供了分析依據，提高了成礦地區鉆孔布設的準確性，兩種方法互相驗證參照，取得了較好的效果。