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高精度磁测在矿产地质调查中的应用分析

张峻

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第四地质大队,836500

摘要: 在内蒙古自治区阿拉善盟雅布赖地区开展了高精度1:50000比例尺磁测。对磁测数据进行滤波、极化、延拓、导数变换和小波裂纹分析等处理,对磁异常进行分析研究。划分区内的岩性边界和断层构造,直接或间接发现多个矿化点,研究中铜、铁、镍和金矿化基本模式的多个矿化点,并划定成矿预测,为目标区域提供地球物理信息。同时关注高精度磁测在区域地质填图、断层结构研究和区域成矿预测中的作用。
关键词: 高精度磁测;矿产地质调查;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157111
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引言

1:5万区域矿产地质勘查是矿产勘查的准备基础,磁学工作是其中的重要组成部分,主要结合地质、地球化学勘查、遥感等方法直接选址,初步挖掘新发现矿产地。高精度磁测具有安装方便、设计实用、对地形影响小、作业效率高等诸多优点,可在矿产勘查、区域地质填图、构造勘探等方面发挥重要作用。以内蒙古自治区阿拉善盟雅布赖地区高精度5 幅1: 5磁测数据为基础,分离出磁异常区和可疑构造区,分析了地层和火成岩的磁学性质。提供研究区铜铁数据,矿石、镍、金规律,预测成矿带和勘探目标区划定提供地球物理信息。

一 地质概况

工作区大地构造单元属于两个Ⅰ级构造单元:研究区西北角属造山系天山兴门、拱形盆地I-9额济纳茨-北山和I-9-7白音戈壁巴卡尔盆地(C),这个构造单元被巴丹吉林沙漠覆盖;主要勘探区域为华北区块-7阿拉善区块Ⅱ-7-1迪布斯格-阿拉善右旗陆缘岩浆弧(Pz2)。两个构造单元之间有阿尔克萨右旗-乌拉特胡齐-白云鄂博-赤峰深断裂。该带活跃的火成岩活动为该带的成矿提供了充足的热源,强烈的多期构造运动为矿物的运移、聚集和沉积创造了空间。该区成矿地质条件良好,是勘探贵金属、有色金属、铁铜等多金属矿产的有利地区。

工作区新生界层数较多,中生界、新古界和中生界地层出露较少。侵入岩发育,新太古代和上古生界均有岩浆侵入活动,以上古生界侵入岩最为发育。变质岩主要有中古时代的乌拉山群和新古时代色腾山群的芦树沟群。该区构造主体线向东北延伸,构造模式以东西向构造为基础的东北向近南北叠合构造为代表。

二 高精度磁测技术方法

2.1 仪器

本工作使用加拿大质子磁力仪GSM-19T,共投资8台。 该装置的特点是:操作误差和点位±1.15nT; 仪器一致性误差为±0.95 nT;仪器噪声误差为± 0.55 nT; 探针的相干性为 ± 0.73 nT。

2.2 野外工作方法

磁测工作包括5幅图幅,总面积1979平方公里,格网大小500m×100m,部分地形困难地区采用免网。 使用便携式 GPS 导航器查看网络图。 磁观测过程中多次观测到异常点和畸变点。 建立1个公共参考点和4个辅助参考点,最后一起测试。

2.3 质量评定

质量控制侧重于可疑质量和异常区域,并考虑到它们的同质性。控制点数为1473个,控制比例为3.69%,观测值均方误差是±1.72nT。

三 物性特征

分类统计表显示岩石(矿石)的磁性如下: 强磁性:磁化辉长岩、辉长岩、闪长岩;中等磁性:花岗闪长岩、含石英闪长岩、二长花岗岩;弱磁性:正长岩、石英片岩、黑云母-斜长石-麻粒岩。 强磁性岩石(矿石)和中磁性岩石是造成工作区磁异常的主要因素。

四 磁测成果及解释推断

4.1 磁测数据处理方法

磁数据处理采用中国地质地球物理大学(武汉)开发的磁数据处理系统MAGS3.0。 根据被测磁异常的平面特征,对磁场数据进行各种校正、磁异常变换处理、极化、延拓、导数变换、小波击穿分析等。

4.2 岩性界线划分

工作区磁异常一般呈东北方向分布,清晰地反映了区域构造线的走向。异常多呈带状,主要由下泥盆统辉长岩和上石炭统闪长岩引起。大部分异常以正磁异常为主,部分负磁异常主要由中太古代和新太古代变质岩引起;一些正异常伴随着负异常,负异常通常在正异常的北侧传播,这是磁化的正常特征。整个测量范围的磁场分为四个区域。

4.2.1 北部和西北部宽缓磁场区(Ⅰ区)

一般磁场的特点是散射大,磁异常一般在-100~100nT之间。 磁场区主要是被少量二叠纪斑状花岗闪长岩覆盖的沙漠。 沙漠地区和斑岩花岗岩露头的磁异常大多为负异常。

4.2.2 西南部和中部强磁场区(Ⅱ区)

该区局部磁异常高度发达,场值波动大,变化剧烈,多在-400~400nT之间。 局部正异常的最高强度为3821.27 nT,负异常的最高强度为-1 289.66 nT。 该区磁场断层构造较为发达,构造方向以东北为主。 区内强局部磁异常主要集中在下泥盆统辉长岩和上石炭统闪长岩上,强度高、规模大。 北部辉长岩露头发现磁铁矿成矿,成矿条件较好。

4.2.3 中南部中等磁场区(Ⅲ区)

该磁场中的异常体形状不规则,异常体之间的关系复杂。 磁异常值一般为-200~200nT。 在磁场区,下二叠统斑岩花岗岩、新太古色尔腾山群芦树沟群和乌拉山中古群变质岩露头带,磁异常值一般为负异常值,值为-400~0 nT之间;中二叠统细中粒正长花岗岩的磁场振幅通常为 50 至 200 nT。 该带磁场无序、多变,表明该带磁场结构较为发达,是成矿的有利带。

4.2.4 南部和东南部宽缓磁场区(Ⅳ区)

这是一个覆盖的沙漠地区。该区域总磁场强度呈现相对稳定的正磁异常,场值波动较小,通常在-100~100 nT之间。

4.3 磁异常综合解释推断

根据工作区磁异常的空间分布特征,结合地质环境对异常进行分析。背景场磁异常强度为-50~50 nT,全境可区分出16个磁异常。特选两个典型异常作为代表,得到其主要特征及完整解释如下:

4.3.1 C-5-1 磁异常

异常呈不规则椭圆形分布,主轴线为东北向,长约 7 公里,宽 0.5 至 2 公里,异常带面积约 10 平方公里。 磁场的值通常在-1289.66 nT到2927.23 nT之间,最大强度为3115.91 nT。 随着向上扩展量的增加,磁异常向南的范围逐渐减小,强度减小。 延伸至1000 m时,变质岩南区磁异常仍清晰可见,具有深源场特征。它是由属于乌拉山岩群的变质闪长岩辉长岩引起的。

4.3.2 C-10 磁异常

磁异常的形状极不规则,由若干间断性异常组成。磁场强度一般为-200~200nT,最大磁场为1575.28nT,最小磁场为-1855.51nT。 从剖面△T和等高线平面上看,异常比较稳定,等高线稀疏,有局部定性异常; 从放大的平面图来看,该异常具有平坦原始场的特性。 异常带出露中粒二叠纪正长岩、斑状花岗闪长岩、中粒二长花岗岩和中元古代闪长岩。根据磁测和实际地质调查结果,该异常区有南北向和东北向的两条构造,F21、F22、F23、F24。

结束语

高精度1:5地面磁测提供雅布赖地区完整可靠的磁测数据,结合地质数据进行各种数据处理,解释推导磁异常、岩石边界和断层构造。研究结果使得直接识别磁铁矿成矿带成为可能,并取得良好效果,对本区矿产勘查具有重要意义。

高精度磁测可准确细分磁差明显的地质填图区岩性边界,指导地质填图,勾勒出磁铁矿成矿的大致区域,便于直接勘探。高精度磁测在断层构造施工中的作用明显,工作区内确定的30个构造大部分与实际地质调查相符,特别是在获得隐蔽构造时,为确定断层构造奠定了良好的基础。工作区结构的地图概览。工作区磁场的特性和断层的结构,作为磁测量的结果,提供了关于铜、铁、镍和金的矿化规律的地球物理信息,其中铜、铁、镍研究区以金、成矿预测区和找矿工作区的划定方式为主。

参考文献

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