切割法在西天山查岗诺尔M4磁异常解释中的应用

姚建斌　刘兴忠　黎海斌（新疆地矿局第三地质大队 库尔勒 841000中国地质大学（武汉）资源学院430074）

切割法在西天山查岗诺尔M4磁异常解释中的应用

姚建斌①刘兴忠①黎海斌②
（①新疆地矿局第三地质大队 库尔勒 841000②中国地质大学（武汉）资源学院430074）

查岗诺尔M4磁异常区地表为大面积第四系覆盖，在M4磁异常区陆续施工了10个钻孔，圈定了11个隐伏磁铁矿体，依据矿体埋深的不同分为深部和浅部两个含矿层。为了区分这两个含矿层引起的磁异常，指导进一步勘探工作，采用切割法对M4磁异常进行了处理，将浅源和深源磁异常分离开来，用区域场代表深部磁性体的异常，局部场代表浅部磁性体的异常，分离后的区域和局部异常图与已控制的深部及浅部矿体对应关系良好，具有很好的指导勘察的效果。

查岗诺尔切割法场分离磁异常

1　切割法基本原理

切割法首先由程方道院士提出，主要用于将重磁异常划分为浅部、中部和深部重磁异常，便于进一步地质解释。

本文中应用的切割法为浙江大学徐世浙院士设计的插值切割法，该方法是一种在空间域内的划分区域场与局部异常的新方法，它采用与磁场曲率变化有密切关系的切割算子，利用区域场和局部异常在波长、振幅以及位置上所存在的明显差异，进行连续的插值切割运算，把复杂磁异常中的切割深度以上的磁性体所引起的各类不规整的目标磁异常进行逐步剔除，得到有一定光滑程度的深部磁性体所引起的区域异常，最后从原始磁场中减去区域异常，得到局部异常，所获得的局部异常即为去掉区域背景异常后，由切割深度以上磁性体所引起的局部异常。

2m4异常区磁铁矿体特征

查岗诺尔矿区M4磁异常区通过深部钻探工程控制，新发现并圈定了SFe1～SFe11磁铁矿体共计11个。矿体均产于安山质晶屑凝灰岩中，矿体长度一般在2.16～23.17m，平均厚度11.26m，TFe品位约20.4％～44.5％，平均品位31.25％；mFe品位15.00％～39.75％，平均品位22.55％。矿体产状倾向138°～139°，倾角0°～15°。

已发现的11个磁铁矿体依据埋深可以大致分为浅部和深部两个含矿层位，其中浅部含矿层位包括埋深在标高为2 400～2 600m范围内，埋深在150～350m之间的SFe1、SFe2、SFe3、SFe4、SFe5这五个矿体；深部含矿层位包括埋深在标高为2 200m以下，埋深大于500m的SFe6、SFe7、SFe8、SFe9、SFe10、SFe11这六个矿体。

3m4异常区磁性及磁异常特征

从磁性测定结果来看（表1），M4异常区磁铁矿的磁性最强，平均磁化强度高达10 000×10-6SI以上，但其磁性极不均一，相差很大，这与磁铁矿矿石品位及矿石结构有关，矿石品位越富磁性越强，致密块状矿石比稀疏浸染状矿石磁化强度高。凝灰岩及安山岩磁化强度较低，在2 100×10-6SI左右。花岗岩及灰岩磁化强度最弱，均在500×10-6SI以下。

表1　查岗诺尔铁矿区岩、矿磁性测定统计表

磁性测定结果统计还表明，M4异常区岩、矿Ii都大于Ir，其Q值均小于1，这一特征说明工作区感磁是引起异常的决定因素，因此矿体上显示以正磁异常为主的特征。

M4磁异常以正值为主，异常正负差值悬殊很大，极值-7 000～5 700 nT，一般在800 nT左右，东部和东北部出露有大面积的负磁异常（图1）。异常总体表现为大的正磁异常背景上叠加的局部高磁异常，依据异常形态划分为4个局部磁异常，依次为C1、C2、C3、C4。

图1　查岗诺尔M4磁异常化极平面等值线图

4　应用效果

结合M4异常区钻孔简况情况，初步认为C1～C4异常为浅部含矿层位引起的磁异常，而大的高背景正磁异常为深部含矿层位引起，因此我们需要对这两个不同深度的异常源所引起的叠加异常进行分离。

分离方法采用浙江大学徐世浙院士提出的插值切割法，依据C1～C4异常的宽度，选取切割半径为150m，在M4磁异常化极成果基础上，进行切割法场分离。经过分离获得了浅源磁异常图（图2）和深源磁异常图（图3）。

图2　浅源磁异常平面图

图3　深源磁异常平面图

在浅源磁异常图2中，可以很明显的区分出C1、C2、C3、C4四个浅源磁异常。浅部含矿层位见矿的钻孔均分布在浅源场的高磁异常场中（ZK11702、ZK11003、ZK11401），而未见矿的钻孔均分布在负异常场或者较低的正异常场中（ZK11301、ZK11303、ZK11403、ZK11701、ZK11802）。

切割法分离的浅源场异常与浅部含矿层位的磁铁矿体对应关系较好，结合钻孔实际见矿情况，我们取400～800 nT为矿致异常边界，对浅部含矿层位的磁铁矿体边界进行划分。由此我们得出引起C1、C2、C3、C4四个浅源磁异常的隐伏磁铁矿体的分布边界，建议验证深度在标高2 600～2 400m范围内。

在深源磁异常图中，异常主要分布在110线及其北侧，深部含矿层位见矿钻孔均分布于深源场中600 nT以及上的正异常之中，并且在异常中心处施工的孔内发现第二含矿层位中厚度最大的SFe6和SFe7两层磁铁矿体（单层最大见矿厚度约40m），累计见矿厚度约86m；未见矿钻孔多分布在负异常场或者正负异常梯度带中。

由此可以推断深部含矿层位的磁铁矿体主要分布在M4磁异常的中部及北部异常范围内，建议验证深度在标高2 200～2 000m范围内。

5　结论

本文在通过对查岗诺尔铁矿M4磁异常完成1∶2000磁法扫面测量，结合以往地质工作成果总结研究，运用磁异常化极、切割法场分离等方法分析了此区磁异常特征，主要取得了以下认识：

（1） M4异常区矿体及围岩磁性差异巨大，磁异常明显，规律性强，浅部及深部含矿层呈近水平状，埋深具有一定的差距，这些条件为磁场分离提供了较好的前提。

（2）使用切割法场分离技术分离本区浅源磁异常场和深源磁异常场取得了良好的效果。依据切割法场分离成果，推测C1、C4两个异常浅部均有未发现磁铁矿体隐伏，具有较好的找矿前景。深部含矿层位的异常主要分布在M4磁异常中部及北部，依据异常形态、规模，矿体主要赋存于110线与118线之间。

（3）本文中研究总结的磁性特征和异常解释成果可以对今后此区域的铁矿勘查工作起到一定的借鉴作用，对于今后此种类型矿体的识别具有一定的参考作用。

［1］程方道，等.重磁位场波谱理论及其应用［M］.长沙：中南工业大学出版社，1987.

［2］魏梦元，刘兴忠，等.新疆和静县查岗诺尔铁矿深部勘查报告.深部找矿勘查项目 项目编号：XJSB2009-2 2009.2013.

［3］冯金星，石福品，汪邦耀，等.西天山阿吾拉勒成矿带火山岩型铁矿［M］.北京：地质出版社，2010.

［4］徐世浙，张研，文百红，等.切割法在陆东地区磁异常解释中的应用［J］.石油物探，2006，45（3）：316～318.

收稿：2016-03-29

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.017