物探磁法在區域地質調查中的應用

段小剛 師亞璐 張嵐峰

摘要：物探磁法勘探在我國從萌芽到發展，從直接找磁鐵礦床發展到普查預測有色、稀有及貴金屬礦床。不斷提高觀測數據的質量，用包含信息量更多的新數據代替老數據，引用新技術，發展數據處理技術和反演方法，對重要金屬礦成礦區帶進行高精度大比例尺綜合航空地球物理勘探，結合地面重力進行地質填圖及礦產預測，建立磁測數據庫、數據成圖、處理及解釋推斷系統以及建立待找礦產的地球物理-地質綜合找礦模式，必將促使磁法勘探有更大的發展。

關鍵詞：物探磁法;區域地質調查;應用

1引言

對于區域地質調查工作來講，地表調查取得了很重要的地質信息，但對于地下地質體的分布情況，要依靠其它勘探方法，如物探、鉆探、坑槽洞探等，其中物探以其方法種類多、應用領域廣、經濟效益高、工作效率高、探測效果好等特點，使其在區域地質調查工作中得到廣泛應用，主要解決的地質問題有：地下金屬礦產勘查、地下水勘查、基巖埋深探測、隱伏斷層位置確定等。物探方法既可以進行面積性普查，也可以進行剖面測量，還可以進行單點探測，方法使用靈活，野外施工方便，是其它勘探方法不可替代的。

2物探磁法分析

2.1大地電磁測深法

此方法主要是指，利用被動場源電磁測深方法，以天然交變電磁場為場源，利用被動場源導致的地表電磁場強度變化，觀測地下巖石、礦石電性以及分布特征。在上世紀80年左右礦產勘查時便開始應用此方法，此方法的應用優勢是可探深度較大，深至地幔，不會受高阻層阻礙，分辨能力較強，在良導介質中效果明顯，具有明顯的勘查效果，此勘查方法成本花費成本較低，有更加輕便的野外操作裝備，可利用此方法對巖石圈深部結構進行探究、可強化對油氣勘探的效果。可敏感靈活的感知地下低阻層，此方法可應用對隱伏金屬礦的勘查。

2.2瞬變電磁法

此方法又被稱之為時間域電磁法，是電磁測深法的行間方法之一，相比于大地電磁測深法其主要區別在于場源脈沖電流訊號存在差異，此技術為主動場源時間域電磁勘查技術。其應用的理論基礎為電磁感應理論，通過感生探測目標物渦流場周圍的二次電磁場，研究其時間變化相應特征，以此對該目標的形態進行分析。此技術主要應用于對高導電性、大體積礦體的搜查中。此方法不受體積效應影響，可高效分辨縱橫向地質狀態，有較深地質探測范圍，敏感的感知異常，作業更具有便捷性、勘探效率高，受地形因素影響不大。

3物探磁法在區域地質調查中的應用概述

自然界中不同的巖石和礦石具有不同強度的磁性，產生不同強度的磁場，使地球磁場在局部區域發生改變，從而導致局部區域地磁異常，只要探測目標體與圍巖有明顯的磁性差異，通過儀器發現和研究這些磁異常，達到尋找磁性礦體和研究地質構造的目的。目前磁法勘探的應用范圍較廣，在區域地質調查中的應用包括：①進行大地構造分區，研究深大斷裂，確定接觸帶、斷裂帶、破碎帶和基底構造;②劃分沉積巖、侵入巖、噴出巖以及變質巖的分布范圍，進行區域地質填圖;③研究區域礦產的形成和分布規律。在尋找礦床、地層、構造、蝕變巖的中應用包括：①直接尋找各種金屬礦產，圈定火山頸以尋找金剛石，圈出熱液蝕變帶以尋找矽卡巖型礦床和熱液礦床;②普查油氣田和煤田構造，研究磁性基底控制的含油氣構造，圈定沉積蓋層中的局部構造，以及探測與油氣藏有關的磁異常;③普查與火成巖有關的煤田構造及圈定煤層火燒區的范圍。磁法勘探以目標體的磁異常為基礎，不同于別的物探方法，且磁測設備輕便，施工簡便、效率高，因此在磁性礦產勘探中有不可替代的作用。

4實例應用分析

4.1地質概況

調查區大地構造位置地處華北板塊與柴達木-祁連板塊交界處，大部分區域處于華北板塊，華北古陸西南緣加里東褶皺帶，北祁連褶皺帶，南邊小部分處于柴達木-祁連板塊，北祁連早古生代褶皺帶，中祁連中間地塊。區內地質構造復雜，構造線方向以北西向為主。

4.2方法原理

4.2.1磁測數據取得

本次磁測工作測線布置大致垂直測區主構造走向方向，根據磁測技術要求，磁測工作選用GSM-19T型質子磁力儀，觀測參數為地磁場總場強度（T），經日變改正、正常梯度改正、高度改正等計算參數為總磁場的相對異常（ΔT）。

4.2.2數據處理

對磁測數據的處理，依據調查區內地質情況和地球物理條件，選用延拓、方向導數換算、小波分析，對數功率譜分析等方法對原始數據進行處理，以便突出有效信息，壓制干擾，提高物探資料解釋結果的準確性。（1）化極處理：將實測△T轉化為垂直磁化條件下Za分量，目的是為了減小磁性體△T異常在位置上的偏移現象。（2）向上延拓：為了區分不同深度磁性體的延展狀況，要對磁異常進行100m、200m、300m、500m、1000m、2000m等高度的向上延拓，并勾繪等值線進行異常形態判別。（3）方向導數：主要是為了突出局部異常、確定磁性體邊界，解譯斷裂構造，要對磁異常進行0°、45°、90°、135°及垂直方向的求導計算。

4.3斷裂構造推斷

在區域構造研究中，磁異常的地質因素是比較單一的，它主要利用地層、巖體之間磁性差異來推斷斷裂構造，而這種差異常在磁異常等值線圖或剖平圖上常形成不同異常特征，我們主要利用異常的不同分布特征來劃分斷裂構造。主要依據有以下幾點：①斷裂是異常兩側形成截然不同性質磁場的分界線;②呈線性延伸很大的正異常帶和正負相伴的異常帶或呈線性分布的串珠狀異常帶;③若磁性地層與非磁性地層斷裂接觸，則磁異常兩側均為斷裂;④國內學者基本認為對磁異常求方向導數及延拓處理可以得到與構造相關的信息。

5物探磁法的重要應用效果及意義分析

物探磁法在資源勘探中起到了重要的應用作用，無論是對鉻鐵礦、石棉礦以及金剛石的勘探，都有著良好的應用結果。磁法的高精度磁測技術成為我國礦產資源開發中不可或缺的技術應用形式，對磁場特征的判斷以及磁異常的讀取分析都有著重要的應用意義。對比1：10萬航磁異常圖，大巖墻位于航磁高值正異常帶上，說明利用航磁異?？梢匀Χù髱r墻的分布范圍和走向。通過1：5000地面高精度磁法測量結果異?？傮w走向為北北東向，呈中間低四周高分布。在測區中間為穩定的負異常或穩定的低值正異常，向測區四周邊磁場值逐漸升高，到測區的邊緣過渡到跳躍的正負交替的雜亂場。在平面等值線圖上表現為牛眼狀的正負相間異常。地質構造中磁法也是物探資料地質解釋的重要對象。當斷裂切割錯動磁性體時就會發生一定的反應，這時磁異常就會有一定的變化。隱伏的斷裂也是磁法的重要解釋對象。當斷裂錯動磁性地質體，或斷裂中充填磁性物質，磁場都會發生變化。表現為：低或高值呈帶狀分布。資料中，常會有異常的現象發生。這些異?，F象的發生更有利于我們對磁法的深入研究，并且在出現異常時，可對在這種地質情況下的巖體進行深入的研究，從而更有效的探索礦產資源。

6結束語

物探磁法是物理探測法中最古老的一種，我國于 1950 年后開始大規模展開物探磁法勘測，是使用較為廣泛的勘測方法之一，由于物探磁法可以根據測量地磁異常情況來確定含磁性礦物的地質礦體及其他探測對象存在的空間位置和幾何形狀，而且隨著科技的發展物探磁法技術水平越來越高采集到的數據越來越精確，所以磁法勘測在地質勘測中發揮著越來越重要的作用。本文結合某工程實例分析了物探磁法在區域地質調查中的應用，僅供同行借鑒參考。

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