1∶5萬高精度磁法測量在青海省都蘭縣五龍溝地區找礦應用

臧歌

河南省航空物探遙感中心 河南 鄭州 450000

1 區域地質背景

青海省都蘭縣的區域構造線呈北西—北西西走向，地層區劃歸屬華北地層大區秦祁昆地層區之東昆侖—中秦嶺地層分區。測區地層從古元古代—新生代均有發育，其中以元古代、三疊紀地層最為發育，石炭紀、二疊紀、侏羅紀、新近紀、第四紀地層也有不同程度的出露。

2 1：5萬高精度磁法測量

2.1 測網布設

測網按點線距500×100m規則網布設，測線方位30°。野外工作時根據測點理論坐標使用GPS導航行進至測點位置，測點靜態觀測其有效時間滿足1分鐘，觀測衛星數不少于4顆，pdop≤10，GPS衛星屏蔽高度角≥15°，待GPS顯示數據穩定后將實測坐標儲存至GPS內存。每天開工前將GPS儀器置于野外控制點上作系統檢查觀測，確保儀器精度達到5m以內，然后再進行野外測點觀測。高精度定位，從而保證了定位精度[1]。

2.1.1 儀器噪聲測定。噪聲水平測定是將用于野外生產的所有（25臺）儀器置于磁場平穩且不受人為因素干擾的地區，使各探頭間距大于20m以上，而后使所有（25臺）儀器在秒級同步下作日變觀測，在觀測數大于100次以上后，計算每臺儀器的噪聲均方根值S。

2.1.2 磁力儀主機一致性試驗。磁力儀主機一致性試驗，在開工前于2008年4月16日在測區內對儀器進行了儀器一致性測定，其測定方法是在測區內選擇磁場平穩、淺層干擾較小的地段，段內要有明顯的磁場變化，異常差值為18nT。在選好的地段內布置一條測線，點距為20m，并用大方木樁做標記，總計52個點。25臺儀器輪流在測點上作往返觀測（一臺儀器輪換做日變觀測），將觀測數據進行日變改正后，按下式計算每臺儀器的觀測誤差：

δi－某次觀測值（包括參與計算平均值的所有數值）與該點各次觀測值平均數之差；

m－總觀測次數，等于各檢查點上全部觀測值之和；

N－檢查點數（1，2，3，…，n）。

觀測均方誤差見表1：

表1 磁力儀主機一致性觀測均方誤差統計表

2.1.3 探頭一致性試驗。探頭一致性試驗工作于2008年4月16日在測區內進行。首先將儀器所配探頭編上號（1-25），然后用一臺儀器作秒級同步日變觀測。其中臺站型儀器用1號探頭固定不變， 另一個儀器分別輪換 2-25號探頭 ，更換探頭時主機不關機，各探頭位置基本一致，調諧場值預先選好保持不變。每個探頭在定好的52個木樁上讀數并進行重復觀測 ，而后用任意一個探頭換1號探頭作日變，對1號也進行同樣觀測。分別進行日變改正，然后計算各臺儀器的均方差值，均方差值不應大于2nT，由此求出探頭的一致性。

2.1.4 探頭高度試驗。為減少和壓制測區內地表對磁測數據的干擾。在野外生產前，應確定探頭最佳高度，其方法是：在測區內沿一條自定測線上布置25個測點，探頭采用1.5m、2.0m、2.5m的高度沿測線逐點觀測3個高度的磁測數據，工作人員發現探頭1.5m高時，由于探頭離人體較近，干擾相對較大，探頭2.0m與2.5m測量結果則較平穩相差甚小，2.5m高的探頭不利于野外工作,因此選擇探頭高度為2.0m。

2.2 日變站選擇

日變站是通過進行多次地實地勘測才定的，它的四周沒有磁性干擾物，無磁性影響物質，屬磁場穩定區，地勢平坦，根據航磁圖和實地測量，設金水口J47E023002的基點為全區總基點,另設分基點5個。經測量試驗，6個基點在5m及高差0.5m范圍內磁場變化不超過1nT，符合《規范》要求[2]。

2.3 校正點的建立

校正點設在基點附近，其目的是觀察儀器在進行一天的工作之后的狀態是否正常，要保障校正點周圍沒有干擾，便于利用。開始每天的野外生產之前要對一次校正點，結束之后再對一次。通過日變改正后的兩次校正點的差值必須≦2倍均方誤差，如此才能說明儀器工作無誤。

2.4 基本磁場的確定

在選定的日變站上觀測24小時，讀數間隔不大于20秒，選擇2小時內地磁場平均值變化不超過2 nT的時間段，將觀測數據取平均值即得到基本磁場。本次工作采用的基本磁場值T0：53404.66nT，分基點5個分別為：T1、T2、T3、T4、T5。各分基點用日變儀器進行24小時日變觀測，選擇其間最平靜的磁場值（變化不超過2nT）的平均值作為基點場值，并求出各分基點間的真正場值。用GPS確定基點位置。測定結果見高精度磁法測量磁參數基點T0值觀測記錄表。

2.5 磁力儀野外測點觀測

日變站有專人守護，定時查看，以避免有物體接觸儀器，防止帶有鐵磁物質影響儀器的測量。每天野外工作前在日變儀開機后，野外儀器均在校正點進行測量并儲存，對校正點后開始野外物理點的觀測。觀測時，及時注意觀察周圍地形地物，盡量避開干擾，也避開行人的圍觀。在遇水庫、河流等工作人員無法到達的地點時，在不影響磁測質量的前提下舍點，但連續舍點均未超過3個。本次工作共完成磁法測線251條，測點68207個。

質子磁力儀為半自動儀器，按下測量鍵，儀器自動測量，并將測量結果顯示屏幕上，當顯示數據可靠時，按下記錄鍵，此數據則存入儀器內存中。當數據不可靠時，儀器報警這時可重新按測量鍵進行測量，直至數據可靠時再做記錄。

當天野外工作結束再對校正點，對完校正點后日變儀關機收回。每天工作結束之后，要對所有儀器充電，以確保第二天工作的順利進行。

2.6 磁性工作

2.6.1 標本的采集。標本的采集以長剖面、點狀的形式或無固定方式進行采集，有代表性的盡可能的均勻分布于基巖出露區，重點采集那些出露范圍廣、代表意義強的地層，通過地質圖、地形圖以及巖性分類確定標本采集位置。通過區調報告資料查看所采集地層的巖石類別，妥善安排采樣路線及要采集的巖石種類及數量，野外視地層出露情況適當移動采樣位置。工作中采用1∶5萬地形圖和GPS領航定點，各采樣點進行統一編號[3]。

標本的采集時：①測區及周邊的主要地層和巖性，每種巖性標本數目不少于30塊；②標本采自新鮮露頭、避開漂石和風化層；③磁性標本的規格為≥6cm×6cm×6cm；④地層時代按本次設計確定的1∶5萬地質圖所劃分的地層時代為準；⑤巖石定名以目測定名為主。

2.6.2 巖石磁性標本測定。①選擇避風和無活動性磁干擾的地點架設磁力儀。標本測定采用第一位置測定，在儀器探頭北45°斜下方安置標本架，調整成為標本盒中心與儀器探頭的磁系中心在同一斜線上，由于巖石磁性強弱不一，所以間距選擇17～51cm；②標本裝盒：記錄標本號；將標本放入盒內用碎布塞緊，并注意使標本中心與盒中心一致。本次未采集定向標本；③觀測：放標本前讀取初始n0，將標本盒放在標本架上，選擇距離r使儀器讀數變化范圍較大，且不超儀器測程，記錄距離r；按盒面上所標的號碼依次讀取nl、n2…n6，拿去標本盒，讀取終了n0，初始n0與終了n0之差小于0.5 nT，為減少標本形狀不規則、磁性不均勻和標本位置誤差的影響，在每個軸的正負方向都分別讀取兩個數，取平均值；④測定標本體積：先將巖石標本放入水中浸泡5min，然后利用排水法，用量杯量取毫升數，精確到毫升，記錄巖石標本體積。

2.7 資料整理

2.7.1 數據野外預處理。野外預處理主要包括①原始測量數據裝入數據庫；②繪制測量路線航跡圖，根據航跡圖進行目錄編輯工作；③對每條測線數據做時間、基準號的連續性檢查，如發現時間、基準號不連續現象，查明原因，對斷點處做必要的處理；④計算正常地磁場（區域背景場），對磁測數據進行正常地磁場校正。

所有的預處理報告裝訂成冊，與原始數據一起保存。

2.7.2 數據室內處理。①正常地磁場校正：將每條測線的磁場總量與總基點磁場量的差值進行逐點校正。用國際地磁參考場IJRF1990.0模型提供的高斯系數，用計算機算出測區內1km×1km節點地測場T0值，而后以1nT的間距繪制T0等值線圖，作正常場改正，以通過總基點的等值線為零線，向北每過一條等值線減少1nT，向南每過一條等值線增加1nT，依次類推；②磁日變校正：根據每個日變站所控制的范圍，分區進行逐點校正。將日變每一測點值減去總基點的總場值，作為日變改正數值，將測區每一測點測量數據減去相對應時間的日變改正數值進行校正，日變站的控制范圍不超過50km；③高度校正：用地形圖查獲高程，精度確定為40m，按公式：計算出磁場沿垂向衰減系數，以總基點高程為起點，對全測區測點高程進行改正，改正精度確定為小數后約一位。高度校正從總基點高程起算，約每41.6m高差改正1nT，即比總基點高41.6m時加1nT，比總基點低41.6m時減1nT。

2.7.3 磁測數據位場轉換。磁測數據位場轉換主要涵蓋了消除斜磁化影響的化極處理、突出深部區域場的向上下延拓處理、突出局部異常和剩余異常的垂直導數處理和剖面剩余處理、突出不同方向磁場分布信息的方向導數處理以及反映測區巖石磁性分布信息的視磁化率計算等等。各種轉換處理方法的選取需根據測區所要解決的地質任務來確定。

工作中嚴格按有關規范執行，質量符合有關規范和設計要求，對礦化體的發現起到了指導作用，找礦效果較好。

3 結束語

磁總誤差小于或等于5nT的即為高精度磁法勘探測量。利用各巖、礦測定的磁參數，通過專用軟件可以進一步推斷確定礦體的埋深以達到找礦目的。物探按總體設計要求，圓滿地完成了任務，達到了預期目的，取得了較好的地質效果。青海省都蘭縣五龍溝地區成礦地質條件有利，已發現的礦點較多，為礦化密集區，且物化遙異常分布密集，套合良好，具有好的找礦前景。