低緯度地區(qū)磁法勘探工作體會(huì)

高小光，張 勇

(1.中色金地資源科技有限公司，北京 100012;2.湖北省第四地質(zhì)大隊(duì)，湖北 咸寧 437100)

低緯度地區(qū)磁法勘探工作體會(huì)

高小光1，張 勇2

(1.中色金地資源科技有限公司，北京 100012;2.湖北省第四地質(zhì)大隊(duì)，湖北 咸寧 437100)

位于磁赤道帶兩側(cè)的低磁緯度區(qū)內(nèi)，在以水平磁化為主的條件下，地下磁性體所產(chǎn)生的△T異常特征與處于中緯度地區(qū)的△T異常特征差別較大，提出一種把低緯度地區(qū)的磁法測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中高緯度地區(qū)的轉(zhuǎn)換方法對磁異常進(jìn)行處理解釋，經(jīng)礦區(qū)勘探對比，效果較好。

低磁緯度區(qū);△T磁異常特征;二度體異常;磁化方向轉(zhuǎn)換

0 引言

目前許多地勘單位都在不同程度的實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，加大了到國外找礦的步伐。通過最近幾年在非洲加蓬和菲律賓等低緯度地區(qū)的實(shí)地工作，初步摸索了位于低緯度地區(qū)磁異常(△T)的特征及處理解釋方法，現(xiàn)就低緯度地區(qū)的地面磁測處理解釋工作談點(diǎn)體會(huì)。

磁法勘探是常用的地球物理勘探手段之一，目前勘探中常用的觀測儀器有兩大類：一種是觀測磁場的某個(gè)分量，如垂直分量(△Z)等，另一種是觀測磁場總強(qiáng)度的變化，簡稱總強(qiáng)度磁異常(△T)，它是目前磁法勘探中使用較為廣泛的磁異常參數(shù)之一［1］。

1 低緯度地區(qū)磁測異常解釋的幾個(gè)問題

一般低緯度地區(qū)通常指的是處于磁赤道兩側(cè)±30°的區(qū)域。在低緯度地區(qū)所有地質(zhì)體都處于地球磁場近似水平磁化的條件下，磁性體所產(chǎn)生的△T異常以負(fù)異常為主體;當(dāng)磁性體剩磁較大，且磁化方向明顯與正常磁化方向不一致，或磁性體形態(tài)特殊時(shí)，還會(huì)伴生多個(gè)負(fù)異常或正異常，與中高緯度地區(qū)的△T異常特征有較大差別，在對△T異常解釋過程中感到不習(xí)慣。

(1)在低緯度地區(qū)近似水平磁化的條件下，磁性體產(chǎn)生的△T異常主要由水平分量Ha構(gòu)成的，低緯度地區(qū)的△T異常特征以負(fù)異常為主，負(fù)異常峰值大于正異常，正異常成為伴生異常。對于低緯度地區(qū)△T異常若仍直接使用中緯度地區(qū)斜磁化下的解釋方法進(jìn)行解釋，無疑會(huì)產(chǎn)生較大誤差，甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤結(jié)論。其原因是適合于中高緯度地區(qū)的磁源深度反演方法，主要以研究正異常特征為主而推導(dǎo)出來的，不適合低緯度地區(qū)解釋△T異常。

(2)△T異常形態(tài)受地磁場矢量和總磁化方向的影響，在傾斜磁化下，大多數(shù)異常中心都偏離磁性體，只有磁傾角為90°或0°時(shí)，△T異常中心才位于磁性體正上方。因此，在低緯度地區(qū)準(zhǔn)確地確定引起△T異常的磁性體中心位置和邊界范圍，也是需要解決的問題。

(3)在對低緯度地區(qū)的△T異常轉(zhuǎn)換處理中，用常規(guī)的磁法軟件進(jìn)行化極處理時(shí)會(huì)發(fā)生異常畸變現(xiàn)象。

2 低緯度地區(qū)磁測數(shù)據(jù)處理的方法嘗試

2.1 磁測數(shù)據(jù)倒相180°轉(zhuǎn)換方法思路

由磁法勘探理論［2］，測線垂直走向的二度體△T異常的一般表達(dá)式為：

△T=HacosIcosA+ZasinI(其中I為地磁場傾角，A為磁方位角)。

從上述公式可知：在中高緯度地區(qū)，△T異常主要由垂直分量Za構(gòu)成，△T異常以正異常為主異常，異常形態(tài)及解釋應(yīng)用我們熟悉的中高緯度△Z異常的解釋方法，較為方便、直觀。而在低緯度地區(qū)磁性物體所處的磁化環(huán)境以水平磁化為主，△T異常主要由水平分量Ha構(gòu)成，而且︱△Tmax︱＜︱△Tmin︱，因此低緯度地區(qū)的△T異常特征以負(fù)異常為主異常，正異常為伴生異常。

在低緯度地區(qū)正常磁化的條件下，磁性體所產(chǎn)生的△T異常其主異常為負(fù)異常，正異常為伴生異常，即礦體一般對應(yīng)在負(fù)異常極值部位。

從上述公式還可以看出在垂直磁化條件下，當(dāng)磁方位角 A=0 時(shí)，△T(90°)=△Z(90°);在水平磁化條件下△T(0°)=Ha(0°)，在上述兩種情況下均不存在異常位移現(xiàn)象。

有資料顯示，用適用于中緯度地區(qū)的斜磁化△T異常解釋的“特征點(diǎn)方法”來估算位于低緯度地區(qū)的板狀磁性體理論模型的磁源深度，誤差在30% ～50%之間［3］。其原因是適用于中高緯度地區(qū)的磁源深度計(jì)算方法，主要以研究正異常特征為主推導(dǎo)出來的，不適合低緯度地區(qū)△T異常的解釋。對于主要由水平分量Ha構(gòu)成的低緯度地區(qū)的△T異常，應(yīng)該采用Ha異常的解釋方法進(jìn)行解釋。

2.2 磁測數(shù)據(jù)倒相180°方法的實(shí)現(xiàn)

經(jīng)對各種形體的二度體異常表達(dá)式進(jìn)行推導(dǎo)，若I=0°，剖面方向?yàn)榇疟狈较?即A=0)得出：

式中：△T(0°)為水平磁化時(shí)△T異常值;△T(90°)為垂直磁化時(shí)△T異常值。

上式說明水平磁化時(shí)△T異常值與垂直磁化時(shí)△T異常值，幅值相等，符號相反。根據(jù)這一結(jié)果，若忽略剩磁影響，我們在較低緯度區(qū)工作時(shí)可直接將水平磁化的二度體△T異常值取相反值，即可得到垂直磁化的△T異常(即倒相180°法)，進(jìn)而采用中高緯度的解釋方法對△T異常進(jìn)行解釋。

需要說明的是上述的公式推導(dǎo)，是建立在嚴(yán)格意義上的I=0、A=0情況下得出的結(jié)論，若實(shí)際情況不能滿足以上兩個(gè)條件時(shí)將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。因?yàn)镮=0°～90°變化，△T將發(fā)生180°的變化，也就是說，△T對地磁場傾角(I)的變化非常“敏感”，所受影響要比垂直分量或水平分量要大很多。

圖1為在菲律賓ILOSOSNORTE省CARASIS礦區(qū)開展磁測找礦工作后采用上述方法處理后的對比效果，從中可以看到轉(zhuǎn)換后的磁測高值異常和礦體有較直觀的對應(yīng)關(guān)系。

圖1 △T倒相180°處理前后對比(左為處理前，右為處理后)Fig.1 Reverse 180°of△T

圖2 a1剖面用切線法計(jì)算的磁性體埋深和寬度Fig.2 Depth and width map of magnetic bodies counted by method of tangential lines

圖2為礦區(qū)的磁測剖面a1經(jīng)上述轉(zhuǎn)換處理后利用切線法估算的磁性體的埋深和寬度，和已知礦體對比，估算的結(jié)果比較滿意。

3 結(jié)語

在專門的磁測處理軟件匱乏，對獲取的磁測資料只做定性解釋的時(shí)候，可以對低緯度區(qū)的△T異常直接做“倒相”180°的處理，也就是在測得的△T異常值前加負(fù)號即可，這樣就近似地把低緯度地區(qū)的△T異常形態(tài)，轉(zhuǎn)換成相當(dāng)于中高緯度區(qū)的△T異常形態(tài)，然后采用中高緯度△T異常的解釋方法進(jìn)行解釋。經(jīng)在菲律賓等多個(gè)礦區(qū)勘探實(shí)踐中應(yīng)用，效果較好。由于該方法是在有條件的情況下得出，其結(jié)果只能是作為定性解釋的依據(jù)。

［1］熊光楚.金屬礦區(qū)磁法勘探的進(jìn)展與展望［J］.地球物理學(xué)報(bào)，1994，37(1)：437 －443.

［2］譚承澤.磁法勘探教程［M］.北京：地質(zhì)出版社，1984.

［3］眭素文，于長春，熊盛青.中高山區(qū)高精度航磁視磁化強(qiáng)度填圖［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2004，19(2)：357 －362.

Work Experience of Magnetic Prospecting in Low Latitude Region

GAO Xiaoguang1，ZHANG Yong2
(1.Beijing Donia Resources Co.Ltd.，Beijing;2.The4th Geological Brigade of Hubei，Xianning，Hubei437100)

The ground magnetic body generates△T anomalies is different from △T anomalies in middle latitude region mainly at the level of magnetization condition and located on both sides of the magnetic equator with low magnetic latitude area.The paper proposes the conversion method for processing and interpretation of magnetic anomalies about magnetic survey data from low latitude region into high latitude region.The effect is better according to comparison of the mining exploration.

low magnetic latitude area;△T anomalies;two dimensional body anomalies;magnetization direction conversion

P631.2

A

1671－1211(2011)03－0269－03

2010－12－01;改回日期：2010－12－17

高小光 (1977－)，男，工程師，物探勘查專業(yè)，從事地球物理勘查工作。E－mail：26799705@qq.com

于繼紅)