磁法在区域地质调查中的应用

磁法在区域地质调查中的应用

张海涛

新疆华隆油田科技股份有限公司新疆维吾尔自治区克拉玛依市834000

摘要：随着找矿工作的全面发展，地表裸露矿体或显著矿源明显有所缩减，若要更快、更好、更高效地寻找矿体资源，则应对物探或化探等新型找矿方法进行运用，通过勘探技术的深入研究，更好的服务地勘行业。本文介绍了物探磁法在区域地质调查中的应用。

关键词：磁法；地质调查；应用

引言

磁法勘探(简称磁法)是当前主流地球物理勘探方法中的一种，在实际地质勘探应用中主要是通过分析和观测岩石的磁性差异及磁场特征来研究地质构造及其分布形态，在金属矿找矿工作中已经得到广泛应用。本次的区域调查工作全面开展区内矿产地质调查、物化探、矿产调查工作，查明区内成矿地质背景；物探以地面1:50000高精度磁测为首项工作，在对磁异常分析处理的结果上为下一步工作指出方向，圈出找矿靶区，提出进一步找矿工作的建议。

1地质调查物探技术应用重要性

物探主要是通过目标物体与周边介质的物理性质差异，应用地球物理原理、设备，分析之后得到的物理场，对地质构造、地下界限相关信息进行探查的现代化技术。

2磁法勘探工作原理

磁法勘探是通过观测和分析岩石、矿石或其它探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究其地质构造或分布规律的一种地球物理方法。地球可以看做是一个位于地球中心并与地球自转轴斜交的磁偶极子，S极位于地理北极附近，N极位于地理南极附近，磁轴与地球自转轴的夹角约为11.5°。对于某一工程而言，研究的只是局部小范围内的磁场，可以近似地把地磁场看作均匀分布。地下介质主要分为抗磁性物质、顺磁性物质及铁磁性物质。抗磁性物质磁化率很小，可以认为没有磁性，而顺磁性物质、铁磁性物质磁化率要大得多。从岩性来说，沉积岩磁性较弱，火成岩磁性较强，而变质岩的磁性与其原来的基质有关。另外，地下介质的磁性还与其所含矿物成分有关，铁磁性矿物含量越多，岩石的磁性越强。这种介质与周围介质之间的磁性差异称为磁异常。各种物体的磁性不同，所产生的磁异常强度也不同;物体空间分布如埋深、大小、形状等不同，也会使其在空间磁场的分布特征有差异。通过高精度的磁测仪器记录研究区域内磁场分布情况，经过数据处理，可以推断出地下各种磁性体的形状、位置等地质信息。

3磁法找矿在矿产勘探中的作用

随着技术的发展，磁测已经发展有地面磁测、航空磁测、海洋磁测、井中磁测和卫星磁测五大类，在诸多领域得以推广应用。结合相关技术发展现状，磁法找矿在矿产勘探中的作用具体可归纳为以下几点：（1）面积性磁法勘探，即针对工作区，开展1:10000或1：5000的面积性磁法勘探工作，同时根据区内地质情况对磁测资料展开定性、定量解释，通过综合分析后确定下一步地质工作靶区，并通过揭露工程验证，如：黑龙江、内蒙、陕西、青海等部分重要成矿区带开展了1:5万地面高精度磁测调查，近几年地面高精度磁测发现很多新的找矿信息，取得很多找矿成果，应用前景良好。（2）危机矿山接替资源勘探，即通过对周边区域开展磁法勘探，发现深部、隐伏盲矿体，增加矿体资源储量，有效延长矿山的服务期限，如：南相大铜铅锌多金属矿区、赛什塘寻找铜矿时，通过地面高精度磁测，发现了新的矿异常验证见矿，找矿效果显著。（3）指导生产，如采用井中三分量磁测方法，在钻孔中寻找磁性盲矿体，可为地质工程布置提供科学指导。

4方法

（1）磁测数据取得。磁测工作测线布置大致垂直测区主构造走向方向，根据磁测技术要求，磁测工作选用加拿大生产的GSM-19T型质子磁力仪，该仪器的分辨率在0.1nT。以内观测参数为地磁场总场强度（T），经日变改正、正常梯度改正、高度改正等计算参数为总磁场的相对异常（ΔT）。（2）数据处理。实测△T异常是地下纵、横向磁性变化的叠加反映，通过上述数据处理工作，已初步分离、提取出本次工作目标的各种磁场信息，在此基础上结合地质资料、化探资料、岩石磁性统计资料进行综合分析，才能更好地解决地质任务。由于磁法结果具有的多解性，为了提高反演成果的可靠性和准确性，需要根据实测磁异常的形态特征，对实测磁场数据进行了位场转换、不同磁化方向计算、导数计算及反演，对磁性体各参量磁场特征、梯度变化特征及其几何形状，进行数学物理分析研究[5,6]。本次磁测数据主要进行了化极和不同高度的延拓的数据处理方法，达到了压制干扰、提取有用信息和避免多解性的目的。

（1）化极处理：将实测△T转化为垂直磁化条件下Za分量，目的是为了减小磁性体△T异常在位置上的偏移现象。（2）向上延拓：向上延拓就是根据地面实测异常计算地面以上某一高度的异常值，当向上延拓一个适当的高度以后，相邻的正异常和负异常的分布范围都扩大，致使它们相互叠加，相互抵消，从而可以消除随机干扰的影响，为了区分不同深度磁性体的延展状况，要对磁异常进行100m、200m、300m、500m、等高度的向上延拓，并勾绘等值线进行异常形态判别。（3）方向导数：主要是为了突出局部异常、确定磁性体边界，解译断裂构造，要对磁异常进行0°、45°、90°、135°及垂直方向的求导计算。

5磁法勘测的工作成果

1）平稳低缓的磁场：磁异常主要分布在测定区域的中西部位置，磁场的强度稳定在100至300nT之间，局部区域内呈现出正负跳跃的情况。2）条带形状的正强磁场：在测定区域的中北部较为集中出现，在测定区域的东南位置也有所表现；磁场的分布方向以近南北向和北北东向及北北西向的形式，磁场的强度为1400到7500nT之间，局部区域带有负常，强度在负的400到500nT之间。3）磁异常进行解释和特点。在区域之内圈定出了8处磁异常，这当中的6处确定为已有的铁矿物体所引发的磁异常，新发现了两处F点和G点的磁异常；对F点和G点的磁异常进行解释和推断：F点处的磁异常进行解释：该点的磁异常处在测定区域的北部，以条带形状的形态呈现，走向接近南北，磁异常的峰值在2060.6到5360.3nT之间；异常出现在地层内部，岩性特点主要为云母石英片岩和磁铁石英岩；由此推断和分析磁异常是由于条带形状的大面积磁铁石英岩所引发的。G点处的磁异常进行解释：该异常发生在测定区域的东南位置，由南向北成带状形态分布，磁异常的峰值在1050.4nT到1766.6nT之间；推断出该出异常的底部存有另外圈定点的地质矿物层，所出现的异常是由原铁矿的地层当中含有的铁矿磁性地质所引发的。

结语

利用磁异常可以提供直接找矿信息和间接找矿信息：直接找矿信息是依据岩石、矿石的磁性参数，分离异常，寻找矿致异常体、优选可靠靶区；间接找矿信息主要是利用磁异常圈出具磁性的岩浆岩、侵入岩接触带和火山构造，划分岩体的边界，确定火山构造的位置，结合地质、化探异常优选地质体作为找矿目标。另一方面利用磁异常推断的断裂构造结合地质资料选择有利地段的弱磁力高异常进行踏勘检查，综合地质、化探检查结果划分找矿靶区。

参考文献

[1]黄建国.磁法勘探在某铁矿普查中的应用[J].西部探矿工程,2017(1)：177-179.

[2]苏巧云,端木合顺,王洁明.磁法勘探在尼勒克县松湖铁矿中的应用[J].物探与化探,2011.

[3]李远强，北京地质研究所，“物探方法在区域地质调查中的应用”，城市地质2015年01期.

[4]韩语言.磁法勘查磁铁矿的应用研究[D].成都理工大学,2015.

[5]管志宁．地磁场与磁力勘探[M]，北京：地质出版社，2005．

[6]柳建新，郭振威，童孝忠，等．地面高精度磁法在新疆哈密地区磁铁矿勘查中的应用[J]，地质与勘探，2011，47(3):432-438．