磁法勘探在淺層斷層探測中的應(yīng)用初探

■許楊

（新疆地礦局第七地質(zhì)大隊新疆烏蘇833000）

磁法勘探在淺層斷層探測中的應(yīng)用初探

■許楊

（新疆地礦局第七地質(zhì)大隊新疆烏蘇833000）

根據(jù)探測區(qū)域的磁性變化規(guī)律，確定引起各種特征磁性異常的原因，形成有規(guī)則的異常對比圖及能直觀反應(yīng)地質(zhì)特征的等值線異常剖面圖，以此推斷探測區(qū)域所存在的疑似斷層。對比其他地球物理方法的解釋，驗證了磁法勘探在斷層定位中方法的可行性，并且取得了較為理想的效果。

磁法勘探斷層探測磁異常解釋

高精度磁勘查方法可配合基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查，進行地質(zhì)填圖;根據(jù)礦石中有用礦物具有磁性或有磁性礦物與之共生的特點，進行直接找礦；根據(jù)礦床在成因或空間上與某些磁性地質(zhì)體或構(gòu)造有關(guān)的特點，進行間接找礦。淺層斷層定位的目的是探明地表附近斷層的空間分布，確定深部延伸情況，揭示地下基巖的特性和地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境，為斷層地質(zhì)穩(wěn)定性評價提供評估依據(jù)。在地質(zhì)條件比較復(fù)雜而又無法根據(jù)地表條件對斷層定位時，地球物理方法具有不可替代的作用。目前應(yīng)用于斷層定位的地球物理方法主要包括可控音頻大地電磁法、高密度電法、地質(zhì)雷達、地震反射波法和放射性測量，它們各具有不同的效果和作用。

1 磁法勘探方法

根據(jù)《磁法勘探》，地面磁法勘探是在地面觀測地下介質(zhì)磁性差異引起的磁場變化的一種地球物理勘查方法。含有磁性礦物的各種巖（礦）石和其他磁性物體,由于具有不同的剩余磁性和感應(yīng)磁性,能形成相應(yīng)的磁場異常,疊加在正常地磁場上。通過儀器測量，研究地面磁異常的特征,達到找礦和解決其他地質(zhì)問題的目的。根據(jù)《地面高精度磁測技術(shù)規(guī)程》，高精度磁法勘探是指磁總誤差小于或等于5nT的磁測工作。主要用于弱磁性目標(biāo)物的勘查以及隱伏磁性體在地表產(chǎn)生的弱磁異常研究等工作。

磁法勘探（簡稱磁法）是當(dāng)前主流地球物理勘探方法中的一種，在實際地質(zhì)勘探應(yīng)用中主要是通過分析和觀測巖石的磁性差異及磁場特征來研究地質(zhì)構(gòu)造及其分布形態(tài)，在金屬礦找礦工作中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。但是從本質(zhì)上講，磁法勘探就是根據(jù)磁異常來對地下磁性目標(biāo)體進行認(rèn)知的一種方法。自然界的巖石和礦石具有不同磁性，可以產(chǎn)生各不相同的磁場，它使地球磁場在局部地區(qū)發(fā)生變化，尤其是斷層部分不同性質(zhì)基巖會存在巖性差異，出現(xiàn)地磁異常。利用磁力儀發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常，結(jié)合相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和解譯工作可以研究地質(zhì)構(gòu)造和尋找磁性礦體。

2 區(qū)域地質(zhì)概況與工作實施

2.1 地質(zhì)概況

所探測區(qū)域為某廠區(qū)背面山體，坡度約26°，總面積約10 km2，地形由高到低呈階梯型下降趨勢，其出露地層主要為志留系下統(tǒng)龍馬溪組第四段泥質(zhì)粉砂巖，山腳裸露巖層明顯可見一條寬度約1m、走向約303°的破碎帶，且測區(qū)地表不規(guī)則分布著較多體積較大的石塊，尤其在地勢較高部分，分布較多拆除后所遺留的民房地基（部分地基可能含有金屬物）及較多可能含有金屬物質(zhì)的臺階、碎石和磚塊。

2.2 野外工作實施

為消除磁法勘探的日變影響，實際工作中采用了2臺磁力儀，以日變站（自動模式）和行走模式組合探測的方式實施，日變站選擇在周邊露頭較少的區(qū)域，并利用羅盤確定探測行走方向上探頭的方位，以達到探頭能很好地切割地磁感應(yīng)線的理想效果。另外結(jié)合現(xiàn)場測量的磁場總量，設(shè)定一個測量基值，以提升磁力儀在行走模式下的測量速度。根據(jù)實際地形條件采取磁測比例尺1∶1 000、點距為5 m的等間隔測線布線方式，共6條測線，測線間距為10 m，各測線長670 m。

3 數(shù)據(jù)處理

磁法數(shù)據(jù)的初步處理主要是將利用日變站的測量數(shù)據(jù)對行走模式下的測點數(shù)據(jù)進行修正，消除磁場總量的日變誤差，主要是截取對應(yīng)時間點的磁場總量進行修正。為了便于后續(xù)的解譯分析，將磁場總量減去基值（針對探測區(qū)域設(shè)置的基值為50 000nT），降低顯示刻度，便于等值線及剖面圖的成圖。

4 結(jié)果分析與解釋

由于實際地形條件較為復(fù)雜，資料解釋前對6條測線數(shù)據(jù)采用suffer分別進行了以下成圖:向上延拓1 m、2 m、3 m、4 m的平面等值線圖和剖面平面圖。結(jié)果表明:經(jīng)4 m延拓后的磁異常等值線變得更加平滑，各異常點的正負(fù)異常差異更加明顯，淺部異常的干擾得到壓制;而剖面平面圖則顯示第1、2、3條測線所產(chǎn)生的正異常帶呈現(xiàn)規(guī)律的北西走向，主要位于剖面橫向580~610 m處，而且在第5、6條測線也產(chǎn)生了與此平行的正異常帶，同樣第3、4、5條測線與第5、6條測線間產(chǎn)生了相互平行的負(fù)異常帶，分別位于剖面橫向250~300m區(qū)域與剖面橫向500~550 m區(qū)域。

巖層在出現(xiàn)斷裂時所反應(yīng)的磁場強度一般會發(fā)生突變，即斷層基巖層面的磁場強度會出現(xiàn)正負(fù)異常突變。根據(jù)這種原則，并結(jié)合探測區(qū)域的平面等值線及剖面平面圖進行推斷分析顯示:位于剖面橫向400~600 m的整個剖面上磁性在兩端出現(xiàn)正異常，而其中間突變區(qū)域則呈現(xiàn)負(fù)異常狀態(tài)，這種正負(fù)異帶的交叉突變帶狀分布為整個剖面的斷層分析提供了很好的依據(jù)。綜合前期的水文地質(zhì)資料及其磁異常特征可以初步推斷整個剖面中以第1條測線的剖面橫向550~600 m為起點、剖面橫向450~500m為終點區(qū)域產(chǎn)生了一條西南至東北走向的疑似斷層。按同樣方法進行推斷可知，在以剖面橫向130~150 m為起點、剖面橫向200~250 m為終點區(qū)域存在大致東西走向的疑似斷層。

5 結(jié)論

從應(yīng)用效果來看，磁法作為一種斷層定位技術(shù)還需要解決很多問題，如探測區(qū)內(nèi)分布較多磁性物質(zhì)干擾，在經(jīng)過日變校正后，測區(qū)磁場正負(fù)異常的動態(tài)范圍較小，加之地形復(fù)雜及布線的線距、點距較小，等值線所反應(yīng)的正負(fù)異常波動區(qū)域也較小，給斷層的定位帶來一定困難。但由磁測成果圖基本可以看出斷層的大致走向，且與其他勘探方法所確定的斷層走向和位置基本吻合，進一步驗證了磁測斷層定位的可行性。

[1]李征西,曾昭發(fā),李恩澤,等.地球物理方法探測活動斷層效果和方法最佳組合分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版，2005，35（7）:109-114.

[2]丁國瑜,田勤儉,孔凡臣.活斷層分段:-則、方法及應(yīng)用 [M].北京:地質(zhì)出版社，1993.

[3]吳建平.城市地震活斷層探測的地球物理方法 [J].國際地震動態(tài)，2001（8）:2-16.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-210-1