多金屬礦區(qū)物探異常特征分析及其找礦應(yīng)用

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊，安徽 安慶 246003）

金屬礦區(qū)的資源評價對于我國的礦產(chǎn)資源調(diào)查來說非常重要，通過對礦區(qū)進行物探，對異常特征進行分析，全面掌握該礦區(qū)的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，建立真實準確的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫，對該礦區(qū)的資源進行合理的規(guī)劃和開采利用。對于多金屬礦區(qū)，成礦類型主要包括熱液脈型、斑巖型和構(gòu)造蝕變巖型，成礦類型的不同決定了物探異常特征的差別[1]。傳統(tǒng)的物探異常特征分析方法中，倚重于地面重磁測量的數(shù)據(jù)分析，對于超基性巖體帶和巖體的尋找性能較差，因此本文設(shè)計一種多金屬礦區(qū)物探異常特征分析方法，并驗證其找礦應(yīng)用中的效果。

1 多金屬礦區(qū)物探異常特征分析方法

1.1 航空測磁數(shù)據(jù)處理

航空測磁得到的原始數(shù)據(jù)是地表、近地表以及礦區(qū)多金屬地質(zhì)體磁場的綜合信息反映，因此需要對航空測磁數(shù)據(jù)進行處理。航磁數(shù)據(jù)一般為國土資源部航空物探遙感中心提供的剖面數(shù)據(jù)。由于測量時間與設(shè)備之間的差異，需要對數(shù)據(jù)進行篩選與拼接，利用測線網(wǎng)格化方法調(diào)平數(shù)據(jù)。由于航測過程中會出現(xiàn)變傾角，如果遇到礦區(qū)的跨越較大時，導致傾斜磁化使異常特征的中心對應(yīng)不上地質(zhì)體。因此需要對航空測磁數(shù)據(jù)進行極化處理，使傾斜磁化的ΔT場轉(zhuǎn)換成ΔZ場。首先在觀測面上建立直角坐標系，X軸的方向指向磁北，Z軸指向地心垂直向下，根據(jù)某觀測點的偶層磁荷面的磁化強度矢量、地磁場方向的單位矢量以及磁化方向的單位矢量，能夠計算出該點的磁位與磁場，完車鞥變傾角磁化方向與磁場方向的轉(zhuǎn)換[2]。將轉(zhuǎn)換完成后的ΔZ化極垂向一階導數(shù)是求磁場沿垂直方向一次變化率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，對于磁場的高頻率部分具有有一定的突出和放大作用，更加側(cè)重在淺層近地表地質(zhì)的磁效應(yīng)，對于深層區(qū)域背景場的影響有一定壓制作用。垂向一階導數(shù)轉(zhuǎn)換處理是以ΔZ為基礎(chǔ)而進行的，局部異常較化極圖明顯，消除了疊加與干擾。并在磁場中向上延拓，換算到一定高度平面上的航磁磁場值，磁性體的異常幅度會隨著高度的增加而有規(guī)律的按照指數(shù)衰減。無根小磁體的衰減速度最快，有根大磁體的低頻異常衰減較慢。能夠消除斜磁化的影響。至此完成數(shù)據(jù)處理。

1.2 分析磁異常

在多金屬的礦床中，磁異常主要分為正磁異常、正負伴生異常以及正負相間異常，以某礦區(qū)的航磁等值線平面圖為例，如下圖所示：

圖1礦區(qū)中，東部正磁異常分布較多，范圍廣，航磁異常強度適中，正負異常相間主要分布在地區(qū)南部，結(jié)合該地的礦區(qū)地質(zhì)圖可知，該地區(qū)地下存在花崗巖，上文中的數(shù)據(jù)處理能夠?qū)r體和航磁異常對應(yīng)起來，最南端部分在航磁異常，通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)和地址特征可以分析出，該地區(qū)存在三條韌性剪切帶，因此可以進行推斷，南部的航磁異常屬于正負異常。上圖中，礦區(qū)南部的正負伴生異常區(qū)的形狀為一條東西走向的長條狀異常區(qū)，正磁的異常位置在南方，北方伴有負磁異常，相對獨立的磁異常分布在東部，且數(shù)量眾多。經(jīng)過對該礦區(qū)進行物探，正磁異常強度最高可達到1000nT以上，負磁異常強度最低可達-600nT，由此可知，該地區(qū)的磁異常產(chǎn)生原因是地質(zhì)運動形成的巖體引起。根據(jù)該礦區(qū)的成礦帶的地層密度，可以分析出該礦區(qū)磁異常的原因。

圖1 某礦區(qū)的航磁等值線平面圖

1.3 電異常分析

在礦區(qū)的1：1萬激電中進行梯剖面測量，分析剖面的曲線特征。其中包括對物性標本進行采集，這些物性標本包括花崗巖、角閃片巖等30多種巖礦石，這些物性標本的電阻率在3～41326（Ω·m）之間變化，極化率在0.2%～67%之間變化浮動。其中晶屑凝灰熔巖、花崗閃長巖的視電阻率、視極化率最低，大部分巖石的表現(xiàn)為高阻低極化特征，不會引起激電異常，變長石砂巖等呈現(xiàn)高阻高極化的特征，是研究礦區(qū)中容易引起激電異常的主要巖層。另外一部分的蝕變花崗閃長巖、二長花崗斑巖、黑云斜長片麻巖、輝長巖等可以引起一定的視極化率異常，但是參照其高阻的特征，可以較好地區(qū)分出來。剖面的曲線特征中，大多數(shù)的激電異常曲線是低阻高極化率的，視極化率的背景值一般在2%～3%左右，視電阻率在100～500（Ω·m）之間，從外觀上看曲線圓滑且寬緩的，具有低阻高極化率的特征，能夠更準確的指示出礦體具體的賦存部位，得到最終的找礦標志。至此完成多金屬礦區(qū)的物探異常特征分析方法的設(shè)計。

2 找礦應(yīng)用仿真實驗

2.1 實驗準備

為了驗證本文方法在找礦應(yīng)用中的有效性，設(shè)計仿真實驗。選取某礦區(qū)作為實驗礦區(qū)模型，分別使用本文設(shè)計的異常特征分析方法與傳統(tǒng)方法共同對該礦區(qū)進行找礦。實驗中使用的質(zhì)子磁力儀型號為WCZ-1，分辨率可達0.1nT，能夠從計算機中下載傳輸各種原始數(shù)據(jù)，并自動存儲、讀取，激電儀使用的是WDJD-3型號的多功能數(shù)字激電儀，信號讀數(shù)穩(wěn)定，工作精度高。需要注意的是，在環(huán)境相對惡劣的野外工作時，需要定期堆一起進行保養(yǎng)，保證儀器的讀數(shù)準確。根據(jù)規(guī)范的要求在測區(qū)內(nèi)選擇了一個基點作為日變站，進行日變觀測，工作人員在野外觀測時必須“去磁”，設(shè)置各個小組的磁探頭都統(tǒng)一高度為2m，并保證點位正確。分別使用本文設(shè)計的方法與傳統(tǒng)方法進行找礦應(yīng)用，并根據(jù)兩種方法得到的找礦標志的實際情況，施工了兩個鉆孔，并將實驗結(jié)果進行統(tǒng)計對比分析。

2.2 實驗結(jié)果對比分析

兩種方法得到的施工鉆孔實際礦石結(jié)果如下表所示。

表1 兩種方法的施工鉆孔結(jié)果對比

從上表的對比結(jié)果可知，使用本文設(shè)計的物探異常特征分析方法得到的找礦標志在找礦中的應(yīng)用效果更加準確明顯，傳統(tǒng)分析方法的找礦標志略有偏差。說明本文設(shè)計的物探異常特征分析方法具有一定的有效性。

3 結(jié)語

本文通過分析多金屬礦區(qū)的特征，引入航磁與地面重磁相結(jié)合的方法，對礦區(qū)物探異常特征進行分析，精準的完成找礦標志的設(shè)定，并通過與傳統(tǒng)分析方法進行對比，驗證了本文方法在實際找礦應(yīng)用中的有效性。本文通過航空高精度測磁、激電中梯重磁相結(jié)合的綜合物探方法，對不同比例的航磁數(shù)據(jù)進行插值、極化、垂向一階導數(shù)等及基本的位場處理，獲得一系列的圖件，對找礦標志的尋找進一步提供了分析依據(jù)，提高了成礦地區(qū)鉆孔布設(shè)的準確性，兩種方法互相驗證參照，取得了較好的效果。