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摘 要:磁法勘探作为一项重要的技术手段现已广泛应用于地面、航空、海洋、油气等诸多领域,磁法是以测量磁场的微小变化为基础的。磁性岩石的分布发生任何的变化都会引起磁场的相应变化。磁测在固体矿产勘查中的作用主要是直接找矿和间接找矿两方面,磁测是作为找磁铁矿床的方法而产生并长期发展的,随着磁测精度的提高和基本理论的发展,磁测不仅能发现磁铁矿床,而且可能解决勘探方面的问题:确定矿体的深度、产状要素、磁化强度和估算磁铁矿的储量。本文以阜平县某预查区为例,简要介绍磁法勘探的工作方法、技术要求和解释推断。通过数据资料、成果图件的分析得出结论并给出建议。
关键词:磁法勘探;工作方法;解释推断
预查区地处太行山北段深山区,山体陡峭,峰峦重迭,区内海拔470~1377.7m,相对高差907.7m,地貌形态属剥蚀构造断块中山区。区内水系属大沙河支流之一的平阳河。1956~1967年,由北京地质学院组成的210队和河北省区调队、山西省区调队在本区相继开展了1:20万区域地质调查。分别编有区域地质调查和地质矿产调查报告。1991~1995年,河北地勘局地质十三队在该区开展1:5万区域地质调查工作。为该区的矿产勘查提供了地质资料。
一、地质概述
(1)地层
矿区出露地层为太古界阜平群团泊口组(Art);中上元古界长城系高于庄组。
阜平群团泊口组(Art):分布于矿区南东部。岩性为黑云斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩、浅粒岩及含磁铁黑云斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩。含磁铁黑云斜长角闪片麻岩是本区沉积变质铁矿赋矿层位。
长城系高于庄组(Chg):分布于矿区北西部。岩性为灰~深灰色、中厚层~厚层细晶白云岩。上部含燧石条带或燧石结核,底部具石英岩状砂岩,与下部阜平群变质岩系呈角度不整合接触。
(2)构造
本区构造主要为断裂构造。为北北西向F1断裂:位于矿区西部,出露长度约1300m,倾向230°~260°,倾角50°~80°。断裂对矿区地层及含矿层的连续性有破坏作用。
(3)岩浆岩
岩浆岩出露于区内东南及东北边缘,主要为花岗闪长岩。
岩石浅灰色,中细粒不等粒花岗结构,矿物成份主要为斜长石、钾长石、石英和少量黑云母、角闪石等。
脉岩以钠长斑岩为主,位于矿区南部,呈北东向展布,该脉岩切穿了含矿层,为成矿期后期脉岩。在矿区边缘还分布有花岗闪长岩脉、煌斑岩脉及花岗伟晶岩脉。
(4)地球物理特征
根据测区内出露的岩石类型,本次工作共采集物性标本99块,利用高斯第二位置第二方位进行了测定,测定统计结果列于表1
表1 区内岩(矿)石磁参数统计表
由标本测定结果可见,白云岩无磁性;花岗闪长岩磁性较弱;黑云斜长片麻岩磁性较弱;含磁铁黑云角闪片麻岩磁性较强,因此在本区开展磁法测量工作,寻找磁铁矿具备地球物理前提。
二、工作方法及质量评述
(1) 测网布设
本测区磁法测量工作比例尺为1:5000,网度50×20m。
基线测量:基线布设于含矿地层的中部,基线方向67°,基线两端点采用TDJ2经纬仪定位,基线端点以木桩为标记,基线长2700m。
测线测量:磁测时采用TDJ2经纬仪定位对测线端点、磁测点位进行定位测量,测线方向157°。每个测点用红布标记,并标注点线号。
面积测量时保留观测点实际坐标,成图采用实际观测点坐标。
(2)仪器设备的性能校验
1:5000磁测仪器选用捷克生产的PMG-1型质子磁力仪,所有投入生产的磁力仪开工前进行了仪器性能校验,检验工作在现场进行。校验结果满足规范要求。
(3)基点的选择
基点位于测区内,磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差的1/2;附近没有干扰物,并远离建筑物和工业设施,所在地点能长期不被占用,有利于标志的长期保存。基点即为日变观测站。
基点磁场值为54200.0nT。由于基点位于片麻岩地层中,等值线图图面负值范围大,故进行了正常场改正,正常场改正值为-200.0nT。
(4)基、测点观测
每个闭合观测单元的观测,始于基点附近的仪器调正点,终于调正点。
野外观测时,工作人员全身去磁。携带的有磁性设备远离观测点。对异常点或突变点进行了重复观测,确定无误后存储,遇到有磁性干扰物时,进行了合理的移点,并加以记录。
(5)日变观测
日变观测仪采取了防暴晒、雨淋措施。
在一个工作日内,日变观测始于野外生产各仪器的早基点之前,终于晚基点观测之后,读数间隔为30秒。时间与GPS以及野外工作仪器实行秒级同步。
在进行日变观测时,未发现活动磁性物体的干扰。
(6) 日变改正
对测点观测成果进行日变改正,观测点的磁场值计算公式如下:
△T=测点观测值-总基点值-日变改正值-正常场改正值,由计算机完成。
(7) 磁性标本的采集
本次工作按测区内不同岩石类型,分别采集物性标本。所采集的标本形状规则。标本在现场编号,并记录了采集地点,标本命名正确。
(8)磁测工作质量评述
质量检查采用“一同三不同”的方式进行,检查点在空间上分布大致均匀。
三、异常推断与解释
由等值线平面图可看出,以400nT等值线圈定出磁异常2处,即M1、M2异常。向上100米和向上200米解析延拓可以看出异常属于浅部异常(见向上100米解析延拓图2与向上200米解析延拓图3),解释如下:
M1异常:
异常区位于测区中北部,异常呈条带状展布,长约1420m,宽约150m,面积约0.213km?。异常带中均可见含铁黑云角闪斜长片麻岩出露,局部有磁铁矿富集,根据物性标本测定,黑云斜长片麻岩具有磁性,磁铁矿具有强磁性,推断异常为磁铁矿引起。
M2异常:
异常位于测区中东部,在测区边界处,异常未封闭,异常有两个高值点引起,地表出露片麻岩,推断异常是由片麻岩中局部含铁磁性矿物富集引起。
四、结论及建议
本次磁测工作初步查明了测区的磁异常位置、形态等地球物理特征,推断磁异常由含铁片麻岩引起,磁测工作达到了预期目的。
建议对M2异常开展地表工程,确定异常性质。
本次工作成果可以作为下一步地质工作依据。
图1 等值线图
图2 向上100米解析延拓
图3 向上200米解析延拓
参考文献:
[1] 陈传华.磁法勘探[M].北京:地质出版社,1985:276—278.
[2] 管志宁,安玉林.区域磁异常定量解释[M].北京:地质出版社,1991:58—60.
[3] 管志宁.地磁场与磁力勘探[M].北京:地质出版社,2005:68—258.
[4] 郭 毅.高精度磁法勘探在广西贺州市富川县莲山镇山瑶田铁矿普查中的应用.www.cnki.net.2009年
关键词:磁法勘探;工作方法;解释推断
预查区地处太行山北段深山区,山体陡峭,峰峦重迭,区内海拔470~1377.7m,相对高差907.7m,地貌形态属剥蚀构造断块中山区。区内水系属大沙河支流之一的平阳河。1956~1967年,由北京地质学院组成的210队和河北省区调队、山西省区调队在本区相继开展了1:20万区域地质调查。分别编有区域地质调查和地质矿产调查报告。1991~1995年,河北地勘局地质十三队在该区开展1:5万区域地质调查工作。为该区的矿产勘查提供了地质资料。
一、地质概述
(1)地层
矿区出露地层为太古界阜平群团泊口组(Art);中上元古界长城系高于庄组。
阜平群团泊口组(Art):分布于矿区南东部。岩性为黑云斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩、浅粒岩及含磁铁黑云斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩。含磁铁黑云斜长角闪片麻岩是本区沉积变质铁矿赋矿层位。
长城系高于庄组(Chg):分布于矿区北西部。岩性为灰~深灰色、中厚层~厚层细晶白云岩。上部含燧石条带或燧石结核,底部具石英岩状砂岩,与下部阜平群变质岩系呈角度不整合接触。
(2)构造
本区构造主要为断裂构造。为北北西向F1断裂:位于矿区西部,出露长度约1300m,倾向230°~260°,倾角50°~80°。断裂对矿区地层及含矿层的连续性有破坏作用。
(3)岩浆岩
岩浆岩出露于区内东南及东北边缘,主要为花岗闪长岩。
岩石浅灰色,中细粒不等粒花岗结构,矿物成份主要为斜长石、钾长石、石英和少量黑云母、角闪石等。
脉岩以钠长斑岩为主,位于矿区南部,呈北东向展布,该脉岩切穿了含矿层,为成矿期后期脉岩。在矿区边缘还分布有花岗闪长岩脉、煌斑岩脉及花岗伟晶岩脉。
(4)地球物理特征
根据测区内出露的岩石类型,本次工作共采集物性标本99块,利用高斯第二位置第二方位进行了测定,测定统计结果列于表1
表1 区内岩(矿)石磁参数统计表
由标本测定结果可见,白云岩无磁性;花岗闪长岩磁性较弱;黑云斜长片麻岩磁性较弱;含磁铁黑云角闪片麻岩磁性较强,因此在本区开展磁法测量工作,寻找磁铁矿具备地球物理前提。
二、工作方法及质量评述
(1) 测网布设
本测区磁法测量工作比例尺为1:5000,网度50×20m。
基线测量:基线布设于含矿地层的中部,基线方向67°,基线两端点采用TDJ2经纬仪定位,基线端点以木桩为标记,基线长2700m。
测线测量:磁测时采用TDJ2经纬仪定位对测线端点、磁测点位进行定位测量,测线方向157°。每个测点用红布标记,并标注点线号。
面积测量时保留观测点实际坐标,成图采用实际观测点坐标。
(2)仪器设备的性能校验
1:5000磁测仪器选用捷克生产的PMG-1型质子磁力仪,所有投入生产的磁力仪开工前进行了仪器性能校验,检验工作在现场进行。校验结果满足规范要求。
(3)基点的选择
基点位于测区内,磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差的1/2;附近没有干扰物,并远离建筑物和工业设施,所在地点能长期不被占用,有利于标志的长期保存。基点即为日变观测站。
基点磁场值为54200.0nT。由于基点位于片麻岩地层中,等值线图图面负值范围大,故进行了正常场改正,正常场改正值为-200.0nT。
(4)基、测点观测
每个闭合观测单元的观测,始于基点附近的仪器调正点,终于调正点。
野外观测时,工作人员全身去磁。携带的有磁性设备远离观测点。对异常点或突变点进行了重复观测,确定无误后存储,遇到有磁性干扰物时,进行了合理的移点,并加以记录。
(5)日变观测
日变观测仪采取了防暴晒、雨淋措施。
在一个工作日内,日变观测始于野外生产各仪器的早基点之前,终于晚基点观测之后,读数间隔为30秒。时间与GPS以及野外工作仪器实行秒级同步。
在进行日变观测时,未发现活动磁性物体的干扰。
(6) 日变改正
对测点观测成果进行日变改正,观测点的磁场值计算公式如下:
△T=测点观测值-总基点值-日变改正值-正常场改正值,由计算机完成。
(7) 磁性标本的采集
本次工作按测区内不同岩石类型,分别采集物性标本。所采集的标本形状规则。标本在现场编号,并记录了采集地点,标本命名正确。
(8)磁测工作质量评述
质量检查采用“一同三不同”的方式进行,检查点在空间上分布大致均匀。
三、异常推断与解释
由等值线平面图可看出,以400nT等值线圈定出磁异常2处,即M1、M2异常。向上100米和向上200米解析延拓可以看出异常属于浅部异常(见向上100米解析延拓图2与向上200米解析延拓图3),解释如下:
M1异常:
异常区位于测区中北部,异常呈条带状展布,长约1420m,宽约150m,面积约0.213km?。异常带中均可见含铁黑云角闪斜长片麻岩出露,局部有磁铁矿富集,根据物性标本测定,黑云斜长片麻岩具有磁性,磁铁矿具有强磁性,推断异常为磁铁矿引起。
M2异常:
异常位于测区中东部,在测区边界处,异常未封闭,异常有两个高值点引起,地表出露片麻岩,推断异常是由片麻岩中局部含铁磁性矿物富集引起。
四、结论及建议
本次磁测工作初步查明了测区的磁异常位置、形态等地球物理特征,推断磁异常由含铁片麻岩引起,磁测工作达到了预期目的。
建议对M2异常开展地表工程,确定异常性质。
本次工作成果可以作为下一步地质工作依据。
图1 等值线图
图2 向上100米解析延拓
图3 向上200米解析延拓
参考文献:
[1] 陈传华.磁法勘探[M].北京:地质出版社,1985:276—278.
[2] 管志宁,安玉林.区域磁异常定量解释[M].北京:地质出版社,1991:58—60.
[3] 管志宁.地磁场与磁力勘探[M].北京:地质出版社,2005:68—258.
[4] 郭 毅.高精度磁法勘探在广西贺州市富川县莲山镇山瑶田铁矿普查中的应用.www.cnki.net.2009年