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(duì) 庫(kù)爾勒 841000中國(guó)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(duì) 庫(kù)爾勒 841000②中國(guó)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(gè)鉆孔，圈定了11個(gè)隱伏磁鐵礦體，依據(jù)礦體埋深的不同分為深部和淺部?jī)蓚€(gè)含礦層。為了區(qū)分這兩個(gè)含礦層引起的磁異常，指導(dǎo)進(jìn)一步勘探工作，采用切割法對(duì)M4磁異常進(jìn)行了處理，將淺源和深源磁異常分離開來(lái)，用區(qū)域場(chǎng)代表深部磁性體的異常，局部場(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(jìn)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(jì)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(chǎng)與局部異常的新方法，它采用與磁場(chǎng)曲率變化有密切關(guān)系的切割算子，利用區(qū)域場(chǎng)和局部異常在波長(zhǎng)、振幅以及位置上所存在的明顯差異，進(jìn)行連續(xù)的插值切割運(yùn)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(jìn)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(chǎng)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(jì)11個(gè)。礦體均產(chǎn)于安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中，礦體長(zhǎng)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(gè)磁鐵礦體依據(jù)埋深可以大致分為淺部和深部?jī)蓚€(gè)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(gè)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(gè)礦體。

3m4異常區(qū)磁性及磁異常特征

從磁性測(cè)定結(jié)果來(lái)看（表1），M4異常區(qū)磁鐵礦的磁性最強(qiáng)，平均磁化強(qiáng)度高達(dá)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(qiáng)，致密塊狀礦石比稀疏浸染狀礦石磁化強(qiáng)度高。凝灰?guī)r及安山巖磁化強(qiáng)度較低，在2 100×10-6SI左右。花崗巖及灰?guī)r磁化強(qiáng)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(cè)定統(tǒng)計(jì)表

磁性測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)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?？傮w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(gè)局部磁異常，依次為C1、C2、C3、C4。

圖1　查崗諾爾M4磁異常化極平面等值線圖

4　應(yīng)用效果

結(jié)合M4異常區(qū)鉆孔簡(jiǎn)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(duì)這兩個(gè)不同深度的異常源所引起的疊加異常進(jìn)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磁異常化極成果基礎(chǔ)上，進(jìn)行切割法場(chǎng)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(gè)淺源磁異常。淺部含礦層位見礦的鉆孔均分布在淺源場(chǎng)的高磁異常場(chǎng)中（ZK11702、ZK11003、ZK11401），而未見礦的鉆孔均分布在負(fù)異常場(chǎng)或者較低的正異常場(chǎng)中（ZK11301、ZK11303、ZK11403、ZK11701、ZK11802）。

切割法分離的淺源場(chǎng)異常與淺部含礦層位的磁鐵礦體對(duì)應(yīng)關(guān)系較好，結(jié)合鉆孔實(shí)際見礦情況，我們?nèi)?00～800 nT為礦致異常邊界，對(duì)淺部含礦層位的磁鐵礦體邊界進(jìn)行劃分。由此我們得出引起C1、C2、C3、C4四個(gè)淺源磁異常的隱伏磁鐵礦體的分布邊界，建議驗(yàn)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(chǎng)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(jì)見礦厚度約86m；未見礦鉆孔多分布在負(fù)異常場(chǎng)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(yàn)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(duì)查崗諾爾鐵礦M4磁異常完成1∶2000磁法掃面測(cè)量，結(jié)合以往地質(zhì)工作成果總結(jié)研究，運(yùn)用磁異常化極、切割法場(chǎng)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(shí)：

（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(qiáng)，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(chǎng)分離提供了較好的前提。

（2）使用切割法場(chǎng)分離技術(shù)分離本區(qū)淺源磁異常場(chǎng)和深源磁異常場(chǎng)取得了良好的效果。依據(jù)切割法場(chǎng)分離成果，推測(cè)C1、C4兩個(gè)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(duì)今后此區(qū)域的鐵礦勘查工作起到一定的借鑒作用，對(duì)于今后此種類型礦體的識(shí)別具有一定的參考作用。

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

［2］魏夢(mèng)元，劉興忠，等.新疆和靜縣查崗諾爾鐵礦深部勘查報(bào)告.深部找礦勘查項(xiàng)目 項(xiàng)目編號(hào)：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