簡述高精度磁法在地質找礦中的應用

張華利

（四川中科金巖物探工程有限公司，四川 西昌 615000）

高精度磁法具有效率高、成本低、工作范圍廣、操作便捷、不受地域限制等一系列優勢，是地球物理勘探工作中不可或缺的重要手段。找尋找礦床的過程中，高精度磁法通過尋找構造或者具有磁性的伴生礦物來實現間接找礦的目的，精準的數據處理技術可以清晰、直觀、準確的呈現找礦信息，以提高作業效率。

1 高精度磁法數據處理技術簡介

1.1 技術原理

地下的不同介質，磁性也存在差異，這種差異會引起磁場變化。磁法勘探正是以此為原理，在地面觀察地下的磁場變化來進行找礦的一種物理勘探技術。由于礦物賦存在地下的磁性的不同，礦物的剩余磁性和感應磁性會受到一定的影響，因此也促使其出現獨立磁場并疊加于正常的磁場上。通過專業的找礦設備，能夠探測、感應到地面磁場表現出的異常特點，繼而判斷此地有無礦物，地質是否出現異常[1]。高精度磁法數據處理技術的穩定性更好、精準度更高、自動化水平更高、受溫度的影響更小，根據《地面高精度磁測技術規程》中的定義，高精度磁法勘探是指磁總誤差≤5nT 的磁法勘測技術，在磁性較弱的勘測目標或者隱伏磁性體中應用前景十分樂觀。

1.2 數據采集和處理

戶外施工中，每結束一個工作日，各個磁測組和日變組的操作人員都要把當日獲得的原始資料交給微機操作員，確認無誤后雙方辦理交接手續。微機會自動完成數據的處理與計算，并分析野外獲得的△T 數據，最終通過計算把數據生成圖件形式。

1.3 技術優勢

1.3.1 推斷磁性異常

礦區的地形地貌、地質特點會因溫濕度、氣候、天氣等因素而發生變化，從而影響礦區的磁性，表現出磁異?，F象，影響找礦工作的開展[2]。運用高精度磁法勘探能夠準確推斷、分析磁異常，降低勘探失誤率。

1.3.2 尋找共生礦

高精度磁法在尋找和磁性礦物共同的金屬礦中具有極高的應用價值，高精度磁法可以根據礦石本身特有的“同性相吸、異性相斥”的特點來判斷礦區的磁性含量，迅速、準確的獲得共生金屬礦的信息，極大的節約了時間、人力、物力、財力成本。

1.3.3 提高找礦效率

各礦區的磁性不同，礦區的磁場強，勘探相對容易，反之則會增加勘探難度，這就是傳統磁法勘探技術受限的主要原因。運用高精度磁法勘探技術，可以根據各礦區的磁性差異來明確地質勘探范圍，提高找礦效率與采礦安全性。

1.3.4 準確查找鐵礦的分布范圍

根據磁、鐵相吸原理，高精度磁法在應用過程中會和鐵礦發生反應，迅速明確鐵礦的分布地區，提高鐵礦開采效率。

1.3.5 準確劃分構造格架

運用高精度磁法勘探技術，能夠準確的劃分基低構造、斷裂構造的格架，避免這兩種構造格架相互連接，以便維持巖石的規律性，避免勘探人員分析錯誤，為勘探工作的開展奠定了良好基礎。

2 地質找礦中高精度磁法勘探的應用

2.1 在玄武巖地區找礦中的應用

玄武巖地區分布著多條EW、NE、NW 方向發育明顯的斷裂帶。由此可以判斷出該區域氣候條件差、出現低溫時間較長。為了提高找礦效率，應用高精度磁法勘探，避免環境因素給找礦造成的不便。而且該地區的地形地貌比較復雜，分布著多種類型的礦石，高精度磁法可以更加全面的了解礦石的分布情況。

2.1.1 準備工作

（1）布設測網：勘探地區的所有作業點全部采用GPS定位，測試前校對GPS 的精度。GPS 的實際測量與理論測點之間的數據誤差控制在5m 以內，平面坐標誤差控制在15m以內。

（2）實際勘查中設置測量點：用劃分單元的方式將測量位置進行區分，分別進行兩次讀數，該方法是閉合基點的方案，主要特點為測量精度較高。磁會受到電、磁、金屬物的影響，所以要堅決杜絕工作人員攜帶以上物品，保證測量的準確性。

（3）對地質找礦區域內的測量數據進行收集：設置多個測量位置，T 表示地質測量參數，負責勘測人員需在每日固定時間將所設置的測量位置的數據收集起來并進行匯總，保證數據采集時間控制在10s 左右。

（4）檢查測試數據：本工程共有8532 個物探點，其中558 個點場值和坐標為了減少誤差經過了反復檢測。計算方法選擇的是均方誤差法，以提高異常區的觀測質量。用Z 表示檢查觀測值，用Z’表示原始觀測值，用s 表示差值，相對誤差的計算公式為：

異常區平均相對誤差的計算公式如下：

公式②中的n 表示異常區的觀測指數，計算結果代表了數據的統計結果。

2.1.2 檢測方法

選擇CZM-3 型號的質子磁力儀作為探測作業設備，手動采樣周期4s/次，自動采樣參數IOs/次。探測過程中在玄武巖北東向和斷裂北側都發現了異常反應，范圍在1.5km～1.8km 區間段，異常反應強度為660nT～1550nT，最大值3670nT，曲線呈現復雜形態。巖石對磁有著不同的類型，根據巖石種類分為兩類，即中等強度磁性的礦石和弱磁性的礦石。采用高精度磁法進行地質找礦，其實是依據礦石對磁所產生的反應來進行測量的，從測量儀器顯示的數據可以判斷出礦石巖性反應情況，根據勘測結果，將地質礦物分布情況繪制成圖。

2.2 在熱水東鐵礦預查中的應用

該礦區處于秦祁昆地層區、祁連—北秦嶺地層分區、中祁連山、北祁連山小區。礦區內的地層發育從古代到第四紀都有分布，以早、中元古代、古生代的地層為主，其次是中生代地層。該地區的磁參數測定結果見表1。

2.2.1 礦體的磁場特點

預查區的中北部出現C30-1 磁異常，異常表現為橢球狀—串珠狀，主要呈北西南東向展布，異常長度1410m 左右、寬度420m～1100m，面積1.07km2，異常正負伴生，正異常的最高值為2900nT，通常在541nT～2200nT 范圍內，負異常的最小值是-3670nT，通常在-496nT～-175-nT范圍內。礦體磁異常所呈現特點為北側較陡，南側較緩，判斷磁性礦體出露形狀為南西向傾[3]。礦體的磁異常范圍展現出的地層為早奧陶世陰溝群地層第三巖性段，所含礦層的碎屑巖段（O1y1a-3），巖性主要以蝕變安山巖、泥鈣質板巖、板巖、灰巖為主。工作區發現巖體和推斷磁異常體的產狀相一致，但礦體規模不大，因此推斷引起高磁異常的地質體是出露鐵礦向地下的延伸，圍繞磁異常區域布設了三條（44、48、52 線）1/2 千地磁剖面，用來調查、證實磁異常的實際形態。推測磁異常的礦體呈現的產狀相同，礦體出露規模較小，所以推測出

表1 熱水東地區巖礦石磁參數統計結果

2.2.2 剖面反演

經過平面等值線延拓處理后，明確了磁異常底部的埋深為400m，磁鐵礦石的平均磁化強度取值30000×10-3A/m，圍巖的磁性可忽略不計，淺部埋深90m。在GeoIPAS 軟件中對礦體的剖面反演情況進行模擬，設計出剖面反演模型，可根據實際情況調整其中各個參數。實際所測得的平面等值線與理論曲線大致相同時，剖面反演模型為礦體剖面理論模型。

沿剖面方向推斷有三個磁鐵礦礦體。1 號磁鐵礦礦體對應南部磁異常，寬100m，異常值-560nT～570nT。磁異常曲線陡峭，相對狹窄。推測磁性體向南傾斜，頂板埋深約5m，鐵礦體寬度7m，磁異常段出露巖性為泥質鈣質板巖，發現磁鐵礦[4]。2 號鐵礦體傾向南傾，礦體的頂板埋深約90m，較厚，在進行開槽鉆探過程中未見出露礦體，，轉向深部地層進行鉆探出現了2 條礦體，鉆探結果與反演結果一致，經勘查發現礦體最大厚度為44.57m，主礦體IV-2Fe厚度39.47m、IV-4Fe 厚度5.1m。

3 結束語

綜上所述，本文結合實際案例，綜述了高精度磁法在玄武巖地區找礦、熱水東鐵礦預查中的應用情況，希望能給地質找礦工作提供參考。