切割法在西天山查崗諾爾M4磁異常解釋中的應(yīng)用

姚建斌　劉興忠　黎海斌（新疆地礦局第三地質(zhì)大隊 庫爾勒 841000中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源學(xué)院430074）

切割法在西天山查崗諾爾M4磁異常解釋中的應(yīng)用

姚建斌①劉興忠①黎海斌②
（①新疆地礦局第三地質(zhì)大隊 庫爾勒 841000②中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源學(xué)院430074）

查崗諾爾M4磁異常區(qū)地表為大面積第四系覆蓋，在M4磁異常區(qū)陸續(xù)施工了10個鉆孔，圈定了11個隱伏磁鐵礦體，依據(jù)礦體埋深的不同分為深部和淺部兩個含礦層。為了區(qū)分這兩個含礦層引起的磁異常，指導(dǎo)進一步勘探工作，采用切割法對M4磁異常進行了處理，將淺源和深源磁異常分離開來，用區(qū)域場代表深部磁性體的異常，局部場代表淺部磁性體的異常，分離后的區(qū)域和局部異常圖與已控制的深部及淺部礦體對應(yīng)關(guān)系良好，具有很好的指導(dǎo)勘察的效果。

查崗諾爾切割法場分離磁異常

1　切割法基本原理

切割法首先由程方道院士提出，主要用于將重磁異常劃分為淺部、中部和深部重磁異常，便于進一步地質(zhì)解釋。

本文中應(yīng)用的切割法為浙江大學(xué)徐世浙院士設(shè)計的插值切割法，該方法是一種在空間域內(nèi)的劃分區(qū)域場與局部異常的新方法，它采用與磁場曲率變化有密切關(guān)系的切割算子，利用區(qū)域場和局部異常在波長、振幅以及位置上所存在的明顯差異，進行連續(xù)的插值切割運算，把復(fù)雜磁異常中的切割深度以上的磁性體所引起的各類不規(guī)整的目標(biāo)磁異常進行逐步剔除，得到有一定光滑程度的深部磁性體所引起的區(qū)域異常，最后從原始磁場中減去區(qū)域異常，得到局部異常，所獲得的局部異常即為去掉區(qū)域背景異常后，由切割深度以上磁性體所引起的局部異常。

2m4異常區(qū)磁鐵礦體特征

查崗諾爾礦區(qū)M4磁異常區(qū)通過深部鉆探工程控制，新發(fā)現(xiàn)并圈定了SFe1～SFe11磁鐵礦體共計11個。礦體均產(chǎn)于安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中，礦體長度一般在2.16～23.17m，平均厚度11.26m，TFe品位約20.4％～44.5％，平均品位31.25％；mFe品位15.00％～39.75％，平均品位22.55％。礦體產(chǎn)狀傾向138°～139°，傾角0°～15°。

已發(fā)現(xiàn)的11個磁鐵礦體依據(jù)埋深可以大致分為淺部和深部兩個含礦層位，其中淺部含礦層位包括埋深在標(biāo)高為2 400～2 600m范圍內(nèi)，埋深在150～350m之間的SFe1、SFe2、SFe3、SFe4、SFe5這五個礦體；深部含礦層位包括埋深在標(biāo)高為2 200m以下，埋深大于500m的SFe6、SFe7、SFe8、SFe9、SFe10、SFe11這六個礦體。

3m4異常區(qū)磁性及磁異常特征

從磁性測定結(jié)果來看（表1），M4異常區(qū)磁鐵礦的磁性最強，平均磁化強度高達10 000×10-6SI以上，但其磁性極不均一，相差很大，這與磁鐵礦礦石品位及礦石結(jié)構(gòu)有關(guān)，礦石品位越富磁性越強，致密塊狀礦石比稀疏浸染狀礦石磁化強度高。凝灰?guī)r及安山巖磁化強度較低，在2 100×10-6SI左右。花崗巖及灰?guī)r磁化強度最弱，均在500×10-6SI以下。

表1　查崗諾爾鐵礦區(qū)巖、礦磁性測定統(tǒng)計表

磁性測定結(jié)果統(tǒng)計還表明，M4異常區(qū)巖、礦Ii都大于Ir，其Q值均小于1，這一特征說明工作區(qū)感磁是引起異常的決定因素，因此礦體上顯示以正磁異常為主的特征。

M4磁異常以正值為主，異常正負(fù)差值懸殊很大，極值-7 000～5 700 nT，一般在800 nT左右，東部和東北部出露有大面積的負(fù)磁異常（圖1）。異常總體表現(xiàn)為大的正磁異常背景上疊加的局部高磁異常，依據(jù)異常形態(tài)劃分為4個局部磁異常，依次為C1、C2、C3、C4。

圖1　查崗諾爾M4磁異?；瘶O平面等值線圖

4　應(yīng)用效果

結(jié)合M4異常區(qū)鉆孔簡況情況，初步認(rèn)為C1～C4異常為淺部含礦層位引起的磁異常，而大的高背景正磁異常為深部含礦層位引起，因此我們需要對這兩個不同深度的異常源所引起的疊加異常進行分離。

分離方法采用浙江大學(xué)徐世浙院士提出的插值切割法，依據(jù)C1～C4異常的寬度，選取切割半徑為150m，在M4磁異?；瘶O成果基礎(chǔ)上，進行切割法場分離。經(jīng)過分離獲得了淺源磁異常圖（圖2）和深源磁異常圖（圖3）。

圖2　淺源磁異常平面圖

圖3　深源磁異常平面圖

在淺源磁異常圖2中，可以很明顯的區(qū)分出C1、C2、C3、C4四個淺源磁異常。淺部含礦層位見礦的鉆孔均分布在淺源場的高磁異常場中（ZK11702、ZK11003、ZK11401），而未見礦的鉆孔均分布在負(fù)異常場或者較低的正異常場中（ZK11301、ZK11303、ZK11403、ZK11701、ZK11802）。

切割法分離的淺源場異常與淺部含礦層位的磁鐵礦體對應(yīng)關(guān)系較好，結(jié)合鉆孔實際見礦情況，我們?nèi)?00～800 nT為礦致異常邊界，對淺部含礦層位的磁鐵礦體邊界進行劃分。由此我們得出引起C1、C2、C3、C4四個淺源磁異常的隱伏磁鐵礦體的分布邊界，建議驗證深度在標(biāo)高2 600～2 400m范圍內(nèi)。

在深源磁異常圖中，異常主要分布在110線及其北側(cè)，深部含礦層位見礦鉆孔均分布于深源場中600 nT以及上的正異常之中，并且在異常中心處施工的孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)第二含礦層位中厚度最大的SFe6和SFe7兩層磁鐵礦體（單層最大見礦厚度約40m），累計見礦厚度約86m；未見礦鉆孔多分布在負(fù)異常場或者正負(fù)異常梯度帶中。

由此可以推斷深部含礦層位的磁鐵礦體主要分布在M4磁異常的中部及北部異常范圍內(nèi)，建議驗證深度在標(biāo)高2 200～2 000m范圍內(nèi)。

5　結(jié)論

本文在通過對查崗諾爾鐵礦M4磁異常完成1∶2000磁法掃面測量，結(jié)合以往地質(zhì)工作成果總結(jié)研究，運用磁異?；瘶O、切割法場分離等方法分析了此區(qū)磁異常特征，主要取得了以下認(rèn)識：

（1） M4異常區(qū)礦體及圍巖磁性差異巨大，磁異常明顯，規(guī)律性強，淺部及深部含礦層呈近水平狀，埋深具有一定的差距，這些條件為磁場分離提供了較好的前提。

（2）使用切割法場分離技術(shù)分離本區(qū)淺源磁異常場和深源磁異常場取得了良好的效果。依據(jù)切割法場分離成果，推測C1、C4兩個異常淺部均有未發(fā)現(xiàn)磁鐵礦體隱伏，具有較好的找礦前景。深部含礦層位的異常主要分布在M4磁異常中部及北部，依據(jù)異常形態(tài)、規(guī)模，礦體主要賦存于110線與118線之間。

（3）本文中研究總結(jié)的磁性特征和異常解釋成果可以對今后此區(qū)域的鐵礦勘查工作起到一定的借鑒作用，對于今后此種類型礦體的識別具有一定的參考作用。

［1］程方道，等.重磁位場波譜理論及其應(yīng)用［M］.長沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1987.

［2］魏夢元，劉興忠，等.新疆和靜縣查崗諾爾鐵礦深部勘查報告.深部找礦勘查項目 項目編號：XJSB2009-2 2009.2013.

［3］馮金星，石福品，汪邦耀，等.西天山阿吾拉勒成礦帶火山巖型鐵礦［M］.北京：地質(zhì)出版社，2010.

［4］徐世浙，張研，文百紅，等.切割法在陸東地區(qū)磁異常解釋中的應(yīng)用［J］.石油物探，2006，45（3）：316～318.

收稿：2016-03-29

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.017