針對南江縣菜籽塘地區(qū)—銅多金屬礦地面高精度磁測工作探析

胡 偉

（四川省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局攀西地質隊，四川 西昌 615000）

高精度磁法尋找多金屬礦床的技術應用，已發(fā)展成為有色金屬勘查工作中最有效的地球物理方法之一，尤其是針對深部隱伏礦體,具有重要意義。磁法勘探是利用各種巖石（礦石）之間的磁性差異引起的磁性變化（磁異常）來尋找有用礦物或地下地質構造的地球物理勘探方法[1]。

1 高精度磁測技術簡介

因為地球磁場強度本身具有沿高度情況和緯度情況上的實際變化，所以在實施高精度磁測技術時，開展高度情況改正和正常場方面改正。比較常用的改正方法主要包括地磁圖方式和計算方式。因為地磁圖方式會出現(xiàn)圖上定點誤差問題，而且如果存在測點數(shù)量很大的情況下，地磁圖方式會減小實際的工作效率，因此這類方式難以滿足如今高精度磁測工作的具體需求[2]?，F(xiàn)在普遍采取的改正方法基本是按照高斯球諧表達式里面的13級計算近似式、十級計算近似式以及一級計算近似式開展改正作業(yè)。

2 磁測探測項目介紹

2016年4月，四川省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局應用地球物理研究所承擔了四川省南江縣菜籽塘銅多金屬礦地面高精度磁測項目，其目的是圈定磁異常，查明測區(qū)內(nèi)磁異常體的分布規(guī)律、基本特征，配合地質等手段，了解磁性體的空間分布狀態(tài)，提出可進一步工作的找礦靶區(qū)和磁異常點。

3 磁測方法技術及質量評價

3.1 儀器設備

本次項目中投入捷克產(chǎn)PMG-1型質子磁力儀4臺，其編號為1006、1008、0261、8127，其中,0261作為日變觀測，其余3臺作磁測工作。

3.2 基點選擇及基站T0值的測定

①總基點的選擇。按規(guī)范及設計要求：總基點其位置必須實地確定，其要求是：位于正常磁場內(nèi)；磁場的水平梯度和垂直梯度變化較小，在半徑2m及高差0.5m范圍內(nèi)磁場變化不超過設計總均方誤差值的1/2；附近沒有磁性干擾物(特別是可移動磁性干擾物)，并遠離建筑物和工業(yè)設施(如鐵路、廠房、高壓線等)；所在地點能長期不被占用，有利于標志的長期保存。②日變站（分基點）的選擇。按規(guī)范及設計要求：日變站應架設在平穩(wěn)磁場內(nèi)；為了便于管理，日變站架設在駐地附近；磁場的水平梯度和垂直梯度變化較小，在半徑2m及高差0.5m范圍內(nèi)磁場變化不超過設計總均方誤差值的1/2；附近沒有磁性干擾物(特別是可移動磁性干擾物)，并遠離建筑物和工業(yè)設施(如鐵路、廠房、高壓線等)；所在地點能長期不被占用，有利于標志的長期保存。據(jù)以上要求，將分基點選擇在駐地附近。③儀器校正點選擇。儀器校正點用于了解一天或一段工作時間內(nèi)儀器性能是否正常。儀器校正點位于分基點上。

3.3 日變觀測

日變站設在駐地附近。在投入生產(chǎn)的儀器中，選用性能良好的磁強計（0261號磁強計）進行日變觀測，數(shù)據(jù)采集采用自動記錄的方式進行。記錄間隔為10秒。每天早上出工前所有磁力儀校正時間，使日變站與測點觀測的同步性達到秒級。專人負責觀測每日變化，架設棚子以防止磁力儀遭受日曬雨淋。日變觀測早于早校點觀測之前晚于晚校點觀測之后。對日變觀測先作了5點滑動平均，壓低噪聲水平后，再對磁測觀測值進行日變改正。

3.4 測點觀測

每個閉合觀測單元的觀測，始于校正點，終于校正點，閉合均方誤差小于兩倍測點觀測均方誤差。一天內(nèi)不能結束工作并回到校正點進行觀測，在當日觀測的剖面末端選擇一個干擾較小處，作為連接點，并在此連接點上采樣三組數(shù)據(jù)，次日觀測從連續(xù)點的觀測開始，并于剖面觀測結束后回到校正點觀測。觀測采樣時，連接好儀器、探頭，操作員“去磁”，行進到測點時，把探頭大致指向北方，操作員下蹲以減小對探頭的干擾，操作儀器采集數(shù)據(jù)。每個測點連續(xù)采集2-3個數(shù)，當讀數(shù)平穩(wěn)（至少3個觀測值差值小于0.1nT）以后保存數(shù)據(jù)。

本次磁測觀測記錄采用儀器自動記錄和野外磁測原始記錄本同步進行，這樣以便將實地發(fā)現(xiàn)的人文磁性干擾點、物進行標注，以便后期處理的資料更為客觀。

4 數(shù)據(jù)處理及圖件編制

（1）數(shù)據(jù)處理。本次磁測工作的磁測數(shù)據(jù)處理，采用中國地質大學編制的磁法勘探軟件MAGS3.0進行。主要進行了以下的磁測數(shù)據(jù)處理：平面資料圓滑：消除觀測數(shù)據(jù)中的高頻隨機干擾，使得觀測數(shù)據(jù)更方便于解釋和后期的計算機處理（如解析延拓，高次導數(shù)這一類換算屬于高頻率隨機干擾有很強的放大作用）。磁測數(shù)據(jù)向上延拓：主要壓制淺部地質體干擾，突出深部地質體異常，擴大研究空間有利于定向、定量解釋。一般情況下，向上延拓h高度時，其向上延拓磁場大致反映埋深為2h深度地質體的磁異常場。本次向上延拓高度與點距一致，共做了20m、40m、80m、160m、300m五個高度的向上延拓。

（2）圖件編制。根據(jù)本次磁測工作的設計，原始磁測數(shù)據(jù)經(jīng)相應的數(shù)據(jù)處理后，編制相應的圖件。所有圖件采用MAPGIS6.7軟件進行編制，除剖面平面圖采用的MAPGIS庫文件是單例外，圖件對應的MAPGIS庫文件均放于對應圖件文件夾里。圖件編制比例尺統(tǒng)為1:10000，精測剖面比例尺為1:2000。

5 探測項目分析

（1）M1位置異常情況。該異常位于工區(qū)的北東角（磨漕洞），該異常整體呈現(xiàn)為正負高值磁異常，異常形態(tài)呈規(guī)則，呈橢圓狀分布，異常走西為北東向，異常北東走向長約300m、寬約200m，該異常貫穿6420號～6580號剖面；異常由正負異常組成，正異常極大值達到2300nT，負異常極小值-600nT。地表大范圍為覆土覆蓋。異常區(qū)位于一條北東向斷層（F1）末端，推斷該斷層經(jīng)過異常區(qū)，異常區(qū)東側有一條斷層（F3）次生斷層通過，推測此處異常主要受斷層控制，熱液延斷裂上涌，冷卻以后局部富集磁性體，從而引起該處異常。通過向上解析延拓20m、40m、80m、160m極大值衰減速度較快，上延至160m后只有80nT的極大值，由此推測此磁性體向下延伸深度約200m左右。Ⅰ-Ⅰ’、Ⅱ-Ⅱ’號精測剖面分別順著該異常走向和垂直該異常走向布置，方位角分別為27°、120°。通過人機聯(lián)合二度半磁異常反演圖可以看出，Ⅰ-Ⅰ’號精測剖面磁異常主要為正負高值磁異常，范圍較大，結合測區(qū)內(nèi)物性資料以及地質情況，模型體磁化強度取值10000×10-3A/m～12000×10-3A/m，這介于含鐵矽卡巖及磁鐵礦的剩余磁化強度之間。Ⅱ-Ⅱ’號精測剖面垂直于異常走向布置，磁異常主要體現(xiàn)正磁異常，范圍寬約200m，經(jīng)過反演等效磁性體的埋藏較淺。推斷M1號異常受構造影響較大，大理巖及白云大理巖中的矽卡巖～接觸交代型磁鐵礦。

（2）M2位置異常情況。該異常位于工區(qū)南部靠中（梨頭埡），該異常整體呈現(xiàn)為正負高值磁異常，異常形態(tài)呈不規(guī)則形狀分布，分布范圍小，該異常貫穿5540號～5700號剖面；異常由正負異常組成，正異常極大值達到1300nT，負異常極小值-400nT。異常區(qū)一條北東向斷層（F4）穿過，推測此處異常主要受斷層控制，熱液沿斷裂上涌，冷卻以后局部富集磁性體，從而該處引起磁異常。通過向上解析延拓20m、40m極大值衰減速度較快，上延至40m極大值為300nT左右，當上延至80m異常消失，由此推測此磁性體延深較淺。Ⅲ-Ⅲ’號精測剖面方位角為144°。通過人機聯(lián)合二度半磁異常反演圖可以看出，Ⅲ-Ⅲ’號精測剖面磁異常主要為正負高值磁異常，范圍較大，且磁異常較凌亂，說明等效磁性體的埋藏深度很淺，這和向上延拓的結論一致，結合測區(qū)內(nèi)物性資料以及地質情況，模型體磁化強度取值8000×10-3A/m，這和含鐵矽卡巖的剩余磁化強度相當。推斷M2號異常受構造影響較大，等效磁異常體規(guī)模異常小且埋藏深度很淺，約40m到60m。

（3）M3位置異常情況。該異常位于工區(qū)的南部（鍋底塘以東），該異常整體呈現(xiàn)為正負高值磁異常，異常形態(tài)似等軸狀分布，該異常貫穿6020號～6180號剖面；異常由正負異常組成，正異常極大值達到400nT，負異常極小值-300nT。該異常區(qū)在經(jīng)過40m×20m加密后還是呈現(xiàn)低緩異常，后布設一條精測剖面（Ⅳ-Ⅳ’號精測剖面）測得其中一段距離（36m）之間出現(xiàn)磁異常正高值+4863nT，磁異常負高值-774nT，后在6140號剖面和6180號剖面之間加密6160號剖面，點距為10m，當加密到出現(xiàn)最高磁異常值位置都表現(xiàn)為低緩異常，當6160號剖面到達精測剖面位置時候向北地形異常陡，只能繞到6140號或6180號剖面線上，所以未能繼續(xù)加密。當?shù)骄珳y剖面位置上檢查以及取樣，磁異常在30多米。距離之內(nèi)梯度變化很大，正負磁異常值均正確。在磁異常最高值位置處打下標本后送實驗室做巖礦鑒定為含鐵礦脈。Ⅳ-Ⅳ’號精測剖面方位角為43°。通過人機聯(lián)合二度半磁異常反演圖可以看出，Ⅳ-Ⅳ’號精測剖面最高磁異常在地表出露位置，根據(jù)巖礦鑒定為含鐵礦脈，結合測區(qū)內(nèi)物性資料以及地質情況，模型體磁化強度取值6000×10-3A/m，從二度半人機聯(lián)合反演也看出磁異常等效體寬度很小，從向上延拓資料可以看出深度較深。推斷M3號異常主要是由含鐵礦脈引起。

6 結語

綜上所述，研究區(qū)內(nèi)出露的巖石引起的磁場相對較弱，一般呈弱磁異常。高精度磁法測量所獲得的區(qū)域磁場變化明顯，發(fā)現(xiàn)了異常集中區(qū)域，縮小了找礦靶區(qū)，為下一步工作的開展提供了重要依據(jù)。依據(jù)本次磁測成果，測區(qū)內(nèi)圈定出比較有意義的磁異常3個，編號為M1，M2，M3。M1號異常受構造的控制，推斷為一磁鐵礦引起，礦體形態(tài)不規(guī)則，長、寬、深都有不同程度的變化，呈斷續(xù)的透鏡體展布。推算礦石地質儲量可達50萬噸左右。M2號異常受構造影響，規(guī)模較小且埋藏深度較淺。M3號磁異常規(guī)模較小，在異常位置打下標本后送化驗室鑒定為含鐵礦脈引起，所采集標本含TFe12.6%，MFe3.66%，品味較低。除上述3個磁異常外，其它范圍內(nèi)均無有意義的磁異常。