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摘要:面高精度磁法的应用,通过对地质结构的分析,将测量的数据进行分析和处理,为地质勘查工作提供了重要的参考依据。高精度磁法目前已经普遍运用到地质勘查工作中,其重要作用是进行预测,主要包括三个方面:划分岩体、划分构造单元及构造位置、直接(间接)找矿。作者通过地面高精度磁测在地质勘查的运用和研究,在寻找矽卡岩型矿产中,磁法测量能有效的寻找到矽卡岩的具体位置,指导下一步找矿工作。
关键词:地面高精度磁法;应用;矽卡岩;钨矿;磁异常
某矿矿区矿床类型为矽卡岩型白钨矿矿床,矽卡岩型矿床的矽卡岩与围岩存在磁性差异,且矽卡岩同时又是赋矿的主要岩性和层位,高精度磁法测量工作目的是通过间接找寻与围岩有磁性差异的矽卡岩分布情况,从而寻找到白钨矿。
1地面高精度磁法勘探的原理
所谓地面高精度磁法勘探,主要是通过在地面观察测量地下磁性的差异,及其引起的磁场变化的地球物理勘查方法。含有磁性矿物质的各种矿石、岩石以及磁性物体等,具有各种各样的剩余磁性、感应磁性,进而形成磁场异常现象,重复叠加于正常地磁场中。采用仪器测量以后,可以根据测量结果进一步分析地面磁场异常所表现出来的特点,从而实现找矿的目的,也可以有效解决其他类型的地质问题。《地面高精度磁测技术规程》规定,高精度磁法勘探的含义是磁误差等于或者低5nT的磁测工作,高精度磁测的适用工作是勘查弱磁性目标物、或者隐伏磁性体在地表产生的弱磁异常研究等。
2高精度磁法特点
(1)高精度磁法是测量低下磁场的一种技术,可以使所取磁场信息更为详细与丰富,能够解决传统的中低磁测在找矿中难以解决的问题,在矿产勘探方面,具有很强的能力与精度。
(2)在实际工作中,高精度磁法所使用的仪器比较轻便,而且操作简单,无需加大成本与工作难度,使找矿的工作效率得以提高,并降低劳动强度。
(3)在找矿时,高精度磁法在解释磁场异常中,其分辨率非常高,一方面,能够对其具体地质结构进行分辨,另一方面,通过延拓,还能对磁场的真假异常进行辨别,在勘探地质的过程中,具有非常高的实用性。
3高精度磁法的具体应用
3.1矿区概况
3.1.1地质特征
(1)地层,工作区主要地层为:早中元古界德玛拉岩群蛇躲岩组。岩性为黑云片岩、二云片岩、石英片岩、角岩、大理岩、矽卡岩化大理岩、矽卡岩等。地层总体走向北西,倾向北东,倾角较陡,一般大于45°。其原岩为一套巨厚的海相砂泥质-碳酸盐岩-火山复理石建造。
(2)岩浆岩,区内出露的岩浆岩为:白垩纪严嘎桶单元中细粒黑云母二长花岗岩,呈北西向带状侵入体产出,为陆壳重熔型花岗岩。
3.1.2地球物理特征
本次岩(矿)石磁法标本采集了各类岩石,并使用SM-30磁化率仪测定,测量结果采用算术平均法分别统计各类岩、矿石磁化率的平均值、磁化率变化范围,对其进行统计、归纳。
从磁性参数测定结果,总结出本区的岩(矿)石具有以下磁性特征:
矽卡岩、矽卡岩化大理岩具有较强的磁性,磁化率在0. 834~0. 899×10-3SI;辉绿辉长岩和大理岩较矽卡岩磁性稍弱;花岗细晶斑岩有较弱的磁性,总体磁异常值低于矽卡岩的磁化率;花岗岩、角岩、片岩表现为无磁性特征。矿区内较纯白钨矿无磁性特征,但因其赋存在矽卡岩中,因而通过磁法测量找出与矽卡岩相关的磁性异常的分布,能间接找寻白钨矿体。各岩石磁性特征有一定的差异,因此该工作区具备开展磁法工作的地球物理前期。
3.2工作成果及推断解释
本次高精度磁法在测区内发现多处明显的高磁异常。物探异常划分结合了实地地质情况(矿体、地层、构造等地质体特定的地质特征),共圈定出了4条磁异常带。
1) C-l磁异常
C-l磁异常位于I号矿带上,走向北西南东,呈条带状分布,异常长420m,异常最大值147nT,最小值46nT,异常主要分布在蚀变较强矽卡岩带。异常区出露岩性为元古界德玛拉岩群蛇躲岩组强弱矽卡岩化大理岩、矽卡岩和二云片岩、角闪片岩。二云片岩、角闪片岩不会引起正磁异常,矽卡岩是在该区引起正磁异常的主要地质体。异常沿矿区主断层F2分布,异常强度中心向F2断层东侧倾向。C-l磁异常和矿化带、构造相吻合。
2) C-2磁异常
C-2磁异常受F2断层控制,异常走向与F2断层一致,近南北向,异常边缘梯度变化较小,从异常梯度显示该磁性体倾角较陡,以70nT圈定磁异常范围长轴llOm,短轴17~50m,磁异常最大值98. 08nT。推测该异常为矽卡岩化大理岩引起。
3) C-3磁异常
C-3磁异常北段走向北偏东,南段南偏西,以50nT圈定磁异常面积0. 04km2,呈纺锤形,异常梯度变化小。异常北段在平剖图看出有尖锐跳跃式波峰,说明由F2主断层影响。
4) C-4磁异常
C-4磁异常走向北西一南东向,近似椭圆状,周围分布正常场,说明磁性体的延深较大,最大磁异常96. 75nT,50nT异常圈定范围约0. 012 km2。该异常走向是一低阻高磁异常带,综合该工作区的地质因素分析,推测该小磁异常为矽卡岩(化)引起。
4结论
高精度磁法勘探在地质勘查中应用较广,尤其在含磁性差异较大的勘查工作中应用效果明显。高精度磁法测量在某矿区圈定矽卡岩型白钨矿上效果明显,磁异常的区带分布与矽卡岩分布形态吻合。
矿区内磁场变化明显,总体呈北西一南东向展布,由C-l、C-2、C-3、C-4、共4個高磁异常组成。高磁异常带与地表地质现象对应较好,高磁异常体分布在矽卡岩带附近,该区高磁正异常分布状况与工作区构造有密切的关系,而其他地层岩性则表现为弱磁性到无磁性的磁场特征,测量成果也体现了在该工作区采用磁法测量能提供出下步工作重心,较快圈出磁异常所在的分布范围,为找寻矽卡岩型白钨矿矿床提供物探依据。
参考文献
[1]陈伟军,刘红涛.综合地球物理方法在隐伏矿床勘查中的应用 以内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床为例口].地球物理学进展,2013,24 (1):293-301.
[2]孙晓猛,刘财,朱德丰,大兴安岭西坡德尔布干断裂地球物理特征与构造属性[J].地球物理学报,2011,54 (2):433-440.
[3]刘士毅,田黔宁,赵金水,等.解决物探异常解释多解性的一次尝试[J].物探与化探,2010,34 (6):691-696.
[4]杨振威,张昆,严加永,等.宁芜矿集区及其西缘深部结构初探[J].地球物理学报,2012,55 (12):4160-4168.
关键词:地面高精度磁法;应用;矽卡岩;钨矿;磁异常
某矿矿区矿床类型为矽卡岩型白钨矿矿床,矽卡岩型矿床的矽卡岩与围岩存在磁性差异,且矽卡岩同时又是赋矿的主要岩性和层位,高精度磁法测量工作目的是通过间接找寻与围岩有磁性差异的矽卡岩分布情况,从而寻找到白钨矿。
1地面高精度磁法勘探的原理
所谓地面高精度磁法勘探,主要是通过在地面观察测量地下磁性的差异,及其引起的磁场变化的地球物理勘查方法。含有磁性矿物质的各种矿石、岩石以及磁性物体等,具有各种各样的剩余磁性、感应磁性,进而形成磁场异常现象,重复叠加于正常地磁场中。采用仪器测量以后,可以根据测量结果进一步分析地面磁场异常所表现出来的特点,从而实现找矿的目的,也可以有效解决其他类型的地质问题。《地面高精度磁测技术规程》规定,高精度磁法勘探的含义是磁误差等于或者低5nT的磁测工作,高精度磁测的适用工作是勘查弱磁性目标物、或者隐伏磁性体在地表产生的弱磁异常研究等。
2高精度磁法特点
(1)高精度磁法是测量低下磁场的一种技术,可以使所取磁场信息更为详细与丰富,能够解决传统的中低磁测在找矿中难以解决的问题,在矿产勘探方面,具有很强的能力与精度。
(2)在实际工作中,高精度磁法所使用的仪器比较轻便,而且操作简单,无需加大成本与工作难度,使找矿的工作效率得以提高,并降低劳动强度。
(3)在找矿时,高精度磁法在解释磁场异常中,其分辨率非常高,一方面,能够对其具体地质结构进行分辨,另一方面,通过延拓,还能对磁场的真假异常进行辨别,在勘探地质的过程中,具有非常高的实用性。
3高精度磁法的具体应用
3.1矿区概况
3.1.1地质特征
(1)地层,工作区主要地层为:早中元古界德玛拉岩群蛇躲岩组。岩性为黑云片岩、二云片岩、石英片岩、角岩、大理岩、矽卡岩化大理岩、矽卡岩等。地层总体走向北西,倾向北东,倾角较陡,一般大于45°。其原岩为一套巨厚的海相砂泥质-碳酸盐岩-火山复理石建造。
(2)岩浆岩,区内出露的岩浆岩为:白垩纪严嘎桶单元中细粒黑云母二长花岗岩,呈北西向带状侵入体产出,为陆壳重熔型花岗岩。
3.1.2地球物理特征
本次岩(矿)石磁法标本采集了各类岩石,并使用SM-30磁化率仪测定,测量结果采用算术平均法分别统计各类岩、矿石磁化率的平均值、磁化率变化范围,对其进行统计、归纳。
从磁性参数测定结果,总结出本区的岩(矿)石具有以下磁性特征:
矽卡岩、矽卡岩化大理岩具有较强的磁性,磁化率在0. 834~0. 899×10-3SI;辉绿辉长岩和大理岩较矽卡岩磁性稍弱;花岗细晶斑岩有较弱的磁性,总体磁异常值低于矽卡岩的磁化率;花岗岩、角岩、片岩表现为无磁性特征。矿区内较纯白钨矿无磁性特征,但因其赋存在矽卡岩中,因而通过磁法测量找出与矽卡岩相关的磁性异常的分布,能间接找寻白钨矿体。各岩石磁性特征有一定的差异,因此该工作区具备开展磁法工作的地球物理前期。
3.2工作成果及推断解释
本次高精度磁法在测区内发现多处明显的高磁异常。物探异常划分结合了实地地质情况(矿体、地层、构造等地质体特定的地质特征),共圈定出了4条磁异常带。
1) C-l磁异常
C-l磁异常位于I号矿带上,走向北西南东,呈条带状分布,异常长420m,异常最大值147nT,最小值46nT,异常主要分布在蚀变较强矽卡岩带。异常区出露岩性为元古界德玛拉岩群蛇躲岩组强弱矽卡岩化大理岩、矽卡岩和二云片岩、角闪片岩。二云片岩、角闪片岩不会引起正磁异常,矽卡岩是在该区引起正磁异常的主要地质体。异常沿矿区主断层F2分布,异常强度中心向F2断层东侧倾向。C-l磁异常和矿化带、构造相吻合。
2) C-2磁异常
C-2磁异常受F2断层控制,异常走向与F2断层一致,近南北向,异常边缘梯度变化较小,从异常梯度显示该磁性体倾角较陡,以70nT圈定磁异常范围长轴llOm,短轴17~50m,磁异常最大值98. 08nT。推测该异常为矽卡岩化大理岩引起。
3) C-3磁异常
C-3磁异常北段走向北偏东,南段南偏西,以50nT圈定磁异常面积0. 04km2,呈纺锤形,异常梯度变化小。异常北段在平剖图看出有尖锐跳跃式波峰,说明由F2主断层影响。
4) C-4磁异常
C-4磁异常走向北西一南东向,近似椭圆状,周围分布正常场,说明磁性体的延深较大,最大磁异常96. 75nT,50nT异常圈定范围约0. 012 km2。该异常走向是一低阻高磁异常带,综合该工作区的地质因素分析,推测该小磁异常为矽卡岩(化)引起。
4结论
高精度磁法勘探在地质勘查中应用较广,尤其在含磁性差异较大的勘查工作中应用效果明显。高精度磁法测量在某矿区圈定矽卡岩型白钨矿上效果明显,磁异常的区带分布与矽卡岩分布形态吻合。
矿区内磁场变化明显,总体呈北西一南东向展布,由C-l、C-2、C-3、C-4、共4個高磁异常组成。高磁异常带与地表地质现象对应较好,高磁异常体分布在矽卡岩带附近,该区高磁正异常分布状况与工作区构造有密切的关系,而其他地层岩性则表现为弱磁性到无磁性的磁场特征,测量成果也体现了在该工作区采用磁法测量能提供出下步工作重心,较快圈出磁异常所在的分布范围,为找寻矽卡岩型白钨矿矿床提供物探依据。
参考文献
[1]陈伟军,刘红涛.综合地球物理方法在隐伏矿床勘查中的应用 以内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床为例口].地球物理学进展,2013,24 (1):293-301.
[2]孙晓猛,刘财,朱德丰,大兴安岭西坡德尔布干断裂地球物理特征与构造属性[J].地球物理学报,2011,54 (2):433-440.
[3]刘士毅,田黔宁,赵金水,等.解决物探异常解释多解性的一次尝试[J].物探与化探,2010,34 (6):691-696.
[4]杨振威,张昆,严加永,等.宁芜矿集区及其西缘深部结构初探[J].地球物理学报,2012,55 (12):4160-4168.