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磁法在龙王山地区多金属矿普查中的应用

2020-10-22

世界有色金属 2020年14期
关键词:北东工区磁性

(安徽省地质调查院,安徽 合肥 230001)

磁法勘探以岩石磁性差异为基础,探测地层、岩性的不同磁性,通过磁异常来推断地质构造或地层空间分布情况,是物探最常用的方法之一。龙王山地区地质构造较复杂,褶皱、断裂构造较发育,运用高精度磁法扫面工作,可以有效的达到勘查目的[1]。

1 区域地球物理特征

在1:20万航磁异常图中,总体上区域为负磁场背景中出现一走向北东、延长数千米、最大强度130nT~260nT的正磁异常带,与旌德岩体的分布范围大致吻合。物探推断该异常为具磁性岩体(花岗闪长岩类)和交代蚀变岩综合引起。整体普查区位于正磁异常带的西北部,在区内中部分布一条近东西向和一条近南北向的正磁异常中相对低缓的磁异常带,位置与区内由岩体包围的残余围岩分布位置部分吻合,区内已发现的矽卡岩带多分布在磁异常梯度带上,与围岩接触带吻合。

2 平面异常数据处理

ΔT数据化极处理,将实测的地磁场模量异常ΔT换算为垂直磁化方向下的异常,以使异常极值部位更接近于场源的实际位置。根据工区中心经纬度,计算出磁倾角、磁偏角,利用这些参数进行运算。

为了消除或削弱浅层地质体影响,突出深部场源信息,对原平面化极异常进行了上延50m、100m、200m、300m、500m的数据处理。为了突出浅部场源信息,去掉背景场,对原平面化极异常求取剩余异常(上延50m-上延100m),上延50m是为了去掉火山岩地层区磁场频繁跳跃的干扰,突出有找矿意义的异常;另外还对进行了匹配滤波和高频滤波,也是为了获得浅层场源异常,与剩余异常进行比较,使解释推断更合理[2]。为了较准确地获得磁性体边界和断裂位置、倾向等,对原平面化极异常求取不同上延高度的水平方向导数,利用各高度方向导数极大值连线进行异常源边界或断裂性质判定。

3 局部异常解释

普查区区局部异常形态各异,幅值高低不同,异常结构也有区别,有独立存在的单个异常,也有赋存在背景场中的二级叠加峰值异常。

对测区磁异常先进行了化极,再进行上延100m,再进行二维小波分解,计算局部场异常(以下分析涉及异常幅值时,均指二阶小波分解后的局部场的值)。并从中选择幅值较高且有一定规模的磁异常进行地质解译。

按照由北向南、由西向东对局部异常进行汇总、编号、描述,编号说明:“C”表示异常、第一位数字表示局部异常编号,第二位数字表示组合异常中分异常编号。

对平面异常中形态较好、范围较大,幅值较强、地质特征有利于成矿以及有代表意义的部分局部异常截取剖面,进行了正演拟合、反演推断主要选择测区内平面异常形态较好、范围较大,幅值较强、地质特征有利于成矿以及有代表意义的部分局部异常进行反演计算。反演前对所提取剖面的ΔT数据用剖面切线法反演,得出局部异常的磁源顶深、磁化强度大小和磁源体规模等参数,其结果可对地质体有个大概了解。在一些可能有成矿意义的异常上使用人机交互法反演地质模型体形状和磁性参数,使磁源体或磁源层的几何外观更清晰、直观,为进一步深化解译或详查提供参考。

以下对测区主要局部异常按编号顺序进行定性和部分异常的半定量解译。

3.1 小岭村异常(C-3)

图1 小岭村地磁化极小波分解二阶细节异常

该异常位于普查区北部,异常呈梭子状,北东走向,北东一头较宽,向南西逐渐缩小,平均宽度约0.6km,长度约1.5km,异常幅值大于50nT,异常南北两侧为低磁背景所包围。

异常向西为C-2异常,其规模较C-3大,但是异常闭合不完整,环形高磁异常半包围低磁异常;异常向东为C-4异常,呈条带状,近南北走向,宽度约0.5km,并延伸到工区外,因此异常闭合不完整。三处异常所处地质背景相似,推断引起异常的岩类性质一致,故对异常闭合完整、分布较规律的C-3异常做出分析解释,本区域的其它几个异常可借鉴其推断解释结果。

图2 小岭村地磁反演模型图

C-3地处含磁性岩体与无磁沉积岩类的接触区域,接触带内外不同地质单元相互挤压、交代、蚀变,易于矿物富集。对异常进行处理,截取了C-3进行化极异常二阶细节处理后的异常进行分析,先进行切线法反演,然后代入人机交互反演模型作为初始值进行正演拟合计算。然后用此计算结果作为人机交互反演磁模型的初始参数,并根据实际拟合情况做出一定的调整,磁性体最终的拟合反演结果见图2。图中共建立了五个模型体,1号和5号模型用于拟合背景场,对应地层为霞乡组,磁性极弱;2号、3号和4号模型用于拟合异常场,即C3异常,其中4号模型对应为花岗闪长岩,2号和3号模型为的接触带的富磁性体,是引起异常的主要部分,推断为岩体和围岩接触、交代作用过程中高磁物质局部富集形成。

3.2 南部异常(C-10、C-11、C-12、C-13、C-14、C-15)

南部异常是普查区东区南部6个异常(图3),由于异常均分布九百川-梨尖山南断裂两翼,形态比较狭长,走向一致,且所处地质环境相近,故对该区内异常做整体的反演,如此能更加形象的反映出磁异常体的空间分布状态、地下延伸、相邻异常的相互关系等情况。

图3 东区南部地磁异常图

对南部整个区域进行整体反演,与C-10对应的模型埋深较深,北东走向,北段走向稍微偏转成近南北向,异常体呈橄榄球状,;C-13异常不完整,延伸至工区之外;C-14为主要的异常体,呈板状分布,北东向延伸,倾向南东,C-11和C-12应为该异常的一部分,但是可能异常体太小或埋深太浅,以至于反演模型消失;C-15异常不完整,延伸至工区之外,工区的异常规模较小。

根据地质资料,该区经过C-13、C-14分布有2条大型的北东向花岗岩闪长岩岩脉,从地理位置和走向方面对比,磁异常体与之均相当吻合,故推断异常主要为花岗闪长岩岩脉引起。

4 结论

选择其中的重点异常做更详尽的分析推断,结合已知的地质成果断,可以分析推断隐伏岩体分布及地质构造的概况,提高判别异常体的准确率,为进一步的地质找矿、钻孔等提供了线索与空间轮廓概念。

区内发现几处处矿产地,虽然规模都不大,但不排除深部有较大规模矿产的可能,在对该区域的找矿研究工作中,可以借鉴已发现矿床的经验,通过综合多方面的地质、物化探信息,找出成岩成矿规律,寻求突破,发现更多矿床。

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