固体矿产磁法勘探解释分析

1、固体矿产磁法勘探解释分析第一节 磁异常的地质解释一、 磁异常地质解释的基本方法与步骤 （1）磁测资料的预处理和预分析 （2）磁异常的定性解释 （3）磁异常的定量解释 （4）地质结论和地质图示 对资料进行预处理和预分析，是要对资料的解释建立在：资料完整、可靠和便于解释的基础上的。因此，在解释前应分析磁测精度的高低，测网的疏密，系统误差的有无和大小，正常场选择是否正确，图件拼接是否合理，资料是否齐全，是否有干扰影响存在等。此外，还应该注意分析磁性地质体的磁性特征，和磁性的均匀性、方向性和大小。 为了便于解释，在解释大面积磁测资料时，常需要对异常进行分区、分带，确定解释单元。多数情况下，还需要对磁测

2、资料进行必要的转化和处理，如延拓、化极、求导等。 （一）磁测资料的预处理和预分析 磁异常的定性解释包括两个方面的内容：一是初步解释引起磁异常的地质原因，二是根据实测磁异常的特点，结合地质特征运用磁性体与磁场的对应规律，大体判定磁性体的形状、产状及其分布。 对磁性体进行地质解释的首要任务是判断磁异常的地质原因。对找矿来讲，就是要区分那些是矿异常，那些是非矿异常。实际工作中，由于地质任务和地质条件的不同，定性解释的重点与方法也不同，但一般都从以下几个方面着手。 （二）磁异常的定性解释 （1）、将磁异常进行分类 分类的目的是为了更好的查明异常的地质原因，便于重点研究。由于实际情况千差万别，对磁异常的

3、分类，很难给出一个标准的分类方法。一般是根据异常的特点（如极值、梯度、正负伴生关系、走向、形态、分布范围等）和异常分布区的地质情况，并结合物探工作的地质任务进行异常分类。例如，普查时往往先根据异常分布范围，把异常分为区域性异常和局部异常。区域性异常往往与大的区域构造或火成岩分布等因素有关；局部异常可能与矿床和矿化、小磁性侵入体等因素有关。为了弄清每个异常的地质原因，对区域异常可结合地质情况，再分为强度大、而起伏变化的分布范围也大的异常，异常强度小而又平静的大范围分布的异常等等；对局部性异常，可结合控矿因素等分为有意义异常和非矿异常等。 （2）、由已知到未知 这是一种类比方法，对所有的物探研究都

4、会用到。这种方法是先从已知地质情况着手，根据岩石磁性参数，对比磁异常与地质构造或矿体等的关系，找出异常与矿体，岩体或构造的对应规律，确定引起异常的地质原因，并以此确定对应规律，指导条件相同的未知区异常的解释。在推断未知区时，应充分注意某些条件的变化（如覆盖、干扰等）对异常的可能影响。 （3）、对异常进行详细分析 详细分析研究异常的目的，是为了结合磁性和地质情况确定引起异常的地质原因。在研究异常时，应注意它所处的地理位置，异常的规则程度，叠加特点。同时还应大致判断场源的形状、产状、延深和倾向等。 定量解释通常是在定性解释基础上进行，但其结果常可补充初步地质解释的结果。定性和定量解释两者是相辅相成

5、的，并无严格的分界。定量解释的目的在于：根据磁性地质体的几何参量和磁性参量的可能数值，结合地质规律，进一步判断场源的性质；提供磁性地层或基底的几何参量（主要是埋深、倾角和厚度）在平面或沿剖面的变化关系，以便于推断地下的地质构造；提供磁性地质体在平面上的投影位置、埋深及倾向等，以便合理布置探矿工程，提高矿产勘探的经济效益。 定量解释方法的选择，应选那些简单、方便、精度高，适用范围广，有抗干扰能力，前提条件少，能自动检验或修正反演结果的方法。（三）磁异常的定量解释例1、河北某地磁异常分析这个异常是这个异常是1970年进行年进行1：5000磁磁测时发现的，在航磁图上仅出现在测时发现的，在航磁图上仅出

6、现在一条测线上，异常较明显。在以往一条测线上，异常较明显。在以往做的做的1：25000的磁测图上，表现为的磁测图上，表现为一片明显负异常背景上的一个正一片明显负异常背景上的一个正10nT的点异常。物探人员抓住了这的点异常。物探人员抓住了这一相对比较高的点异常，进行一相对比较高的点异常，进行1：5000的磁测，发现了这个最大值约的磁测，发现了这个最大值约350nT的低缓异常。的低缓异常。某地磁铁矿体上的航磁异常二、两个应用实例 磁异常分布区出露有中奥陶统马家沟灰岩，此种灰岩在该区为成矿围岩。从十万分之一的航空磁测图上可以看出，异常处于30nT背景场的边部，说明异常位于接触带上，接触带走向近南北。

7、因此，认为异常处于成矿有利地段。 1、异常特点 以磁异常图可以看出，该异常为正负伴随出现的似等轴状异常。其极大值为350nT，极小值为-170nT；异常形态规则，北边变化陡而南边变化缓。仔细分析磁异常平面图，发现有不太明显的北东南西走向，不完全是一个等轴状异常。但可以看出磁性体走向不大，延深也不大，且有一定的埋深，可近似地看作斜磁化球体的异常。 （一）磁异常区地质条件的分析2、磁性体深处位置的确定 从区域地质资料知道，此处灰岩厚度在340米左右，用球体的反演公式进行定量计算，看其是否位于成矿有利地段。 以切线法经验公式： 求得 利用东西剖面多点法求得R在359米左右。 取此两种方法求得R的平均

8、值为348米。 因R为球体中心埋深，故可以认为磁性体时处于成矿有利地段。1210()16Rdd10(270270)33816Rm 3、磁异常的空间分布特点 上面的分析和计算只是说明，引起异常的磁性体不论其平面位置还是空间位置都处于成矿的有利地段。如果是矿，就可能具有体积小磁性强的特点。为此利用三度体向下延拓公式进行计算。当向下延拓300米时，异常最大值由地表的350nT突增到16590nT（如图），同时异常梯度变陡，明显地反映了体积小、磁性强的磁铁矿的异常特点。 根据以上分析，可以认为异常是由磁铁矿体引起的。4、正演计算 为了进一步肯定推断结果的正确性，利用斜磁化球体的 表达式进行计算。当选取

9、球体总磁矩 时，取 ， ，算出的理论曲线与实测曲线基本符合。aZ3134.3 10MCGSM312Rm30i 根据打钻结果，异常为磁铁矿所引起，矿体呈多层状密集排列，并非球状矿体。该区地磁倾角约为 ，因退磁影响，其有效磁倾角仅为 ，故使磁异常负值较大。由此可见，与埋深相比沿走向和深处延伸不大的密集排列的矿体，近似地看作球形矿体进行推断解释使可以的。只是这和每层矿体本身及各层矿体之间的退磁影响更强，致使磁化强度和磁化倾角的确定更为复杂。（三）钻探结果例2：山东某地异常分析 异常是在1959年发现的，当时磁测精度低，异常不规则（图A）由于在异常西南水文钻孔中见到辉长岩，当时认为是由辉长岩引起的异常

10、。后经重新测定，由于观测精度较高，异常形态变得较为规则（图B）。 这一异常究竟是辉长岩还是矿体引起的呢？ 从成矿条件看，一般认为灰岩与闪长岩的接触带是成矿有利部位，而在此处见到的是辉长岩。但从异常形态和强度看，出露和近地表为外形不规则的杂乱异常。在岩体露头上测出的异常最大为1000nT，按其磁化率一般为300010-6 CGSM，以 估算，最大也只能产生1000nT左右的磁异常；此异常形态规则，强度最大为1600nT。2aZJ 由于在异常北侧的水文钻孔中发现岩体内夹有厚层大理岩，故推断磁异常可能处于隐伏接触带的位置。 如果认为磁异常是岩体和矿体的叠加异常，则由矿体应引起最大值为600nT左右的

11、异常。一个垂直磁化的水平薄板状矿体，当其磁化强度为0.05CGSM、水平宽度为150米、中心埋深为200米、薄板厚约20米时，即可引起这样的异常。 根据以上分析，认为异常位于接触带上，而岩体本身产生不了1600nT的异常。如果深处有一矿体存在，二者异常叠加，则可能产生1600nT左右的异常。因此。有可能存在成矿的特殊规律，推断异常为磁铁矿引起。经打钻验证，于224米深处见到23.77米厚的富铁矿。矿体赋存于紫苏辉岩与大理岩捕虏体的接触带上。 由于磁铁矿磁性很强，所以在以往的找矿过程中往往只注意高值异常，忽略了对低值异常的研究。近几年在许多低值异常上打钻见矿后，对低值异常才引起注意。 异常的高值

12、与低值不仅与磁性体的磁性大小有关，还与其埋藏深度、磁性体的大小、形状、产状等因素有关。下页表中给出了不同形体在不同磁化强度、不同埋深时，在地质体中心上方磁异常的数值。这一结果表明，体积大、磁性弱、埋藏浅的岩体可以引起较强的异常，而体积小、磁性强、埋藏深的矿体可引起较弱的异常。因此，不能简单地根据异常地高值和低值来区分矿与非矿异常。三、磁异常解释中应注意的几个问题（一）高值异常与低值异常 例如华北某地，以前认为2000nT以上的异常为矿异常。以后在1000nT以上的异常也打到了矿，因而认为1000nT以上也可能是矿异常。近几年来，有的极大值仅为350nT的异常，钻探证明也是矿异常。 在解释磁异常

13、时必须注意矿体可能的产状及其埋藏深度等，否则会得出错误的结论。如河北某地曾遇到两个异常，一个异常强度较大，范围也大，另一个异常强度较小，范围也较小。但是勘探结果说明：大异常对应的矿体储量只有几十万吨，而小异常对应的矿体储量达几千万吨。这是因为前一个矿体以水平薄板状体产出，虽然平面上分布范围较大，但厚度仅两米，所以体积就小；后一个矿体以近于直立的椭球体产出，最大厚度达135米，向下延伸400多米，虽然在地面投影范围小，但体积却很大。由于前一个矿体埋藏较浅，后一个矿体埋藏较深。所以前一个异常强度较后一个异常强度大。（二）大异常与小异常 对于同一数量的矿石，当矿体呈球体时，矿石分布最为集中；当矿体呈

14、水平圆柱体时，矿石分布集中程度稍差；当矿体呈水平薄板体时矿石分布最不集中。一般来说，矿石分布越集中，磁异常的范围越小。如矿石储量为一定，当矿体呈球体状时，磁异常范围最小；呈水平薄板状时，磁异常的范围最大。 由上所述，异常大小和矿体大小的关系是比较复杂的。因此，在分析异常大小到推测矿体的大小时，必须把各种因素全面分析考虑，不能为表面现象所迷惑，而应作深入细致的具体分析。 在间接找矿时更要注意，不要只认为在大异常（大岩体）上才有大矿，而在小异常（小岩体）上没有矿或没有大矿。1964年在东北某地进行找镍会战。磁测认为是圈定超基性岩体，发现了许多异常。当时首先对大异常布置了工程检查，但一无所获。剩下一

15、个面积为0.15平方公里的小异常未验证。会战后，物探队本着对所有异常都作出交代的想法，对该异常进行了验证，结果找到了镍矿。 在划分大异常与小异常的标准上，不要只从找大型矿床来考虑况且，随着勘探的深入，“小型”矿床也由可能发展为中型（甚至大型）矿床的。如安徽某地磁异常，1966年曾在 一系列异常中心施加验证孔，皆穿过第四系见矿，但当时把成群的异常分割开来，错误的认为“异常小，都是鸡窝状的小矿，没有什么搞头”。后来经实践认识到：矿的大小是相对的，小是大的基础，多是小的积累，虽然单个异常不大，但很集中，在4平方公里内有7个异常，多数相连，加起来就有可能由小变大，于是重新评价这一异常。 经常遇到这种情

16、况，在正异常范围内打钻见矿，在负异常范围内打钻也见矿，在正负异常之间打钻也见矿，这是什么原因呢？ 由讨论可知：正异常和负异常常属同一个整体。只有在特定条件下，才可能出现无明显正异常的负异常。因此，在分析异常是应注意正负异常的关系。 我国境内一般都是斜磁化的情况，一个磁性体产生的异常，总是包括正负两部分，有时因周围磁性体磁场的叠加或负异常很弱，负值会变得不很明显。 我国从南到北地磁倾角变化不大。长江以南，地磁倾角在 45度以下，这时 或T异常的正值相应减少，负值相应增加。一个斜磁化水平薄板状矿体，正异常极大值与负异常极大值相当，矿体在正负两个值之间，而且在正负极值之间场的梯度比较小，有一段接近于

17、零的场。这时如果在正负极值之间布钻，一定可以见矿；反之，若在正极大值或负极大值中心分别布钻，就见不到矿。aZ（三）正异常与负异常 下图所示的异常是另一种情况的例子。该异常1957年就发现了，当时认为500nT等值线向东南局部延伸，是系统误差造成的“假异常”，因而没有引起注意。后来又进行一次检查，由于工作不细致，误认为是表层磁铁矿零乱分布所引起的。1968年，由于矿区工作的深入，地质情况掌握的透彻了，认识到这个异常恰好处于某侵入体西南半环形的接触带上，是成矿十分有利的部位，500nT等值线的延伸是由于异常未追完的缘故。异常减弱与矿体埋深增加有关。经过进一步工作，圈出了如图（2）所示的异常，发现工

18、作了多年的这个异常只是整体异常的一个部分。勘探证实了这一新的判断，使该区的铁矿储量成倍的增加。（四）局部异常与整体异常 磁异常形态的规则与否，和许多因素有关，如磁性的均匀与否、磁性体本身的规则与不规则、磁性体表面的平整与起伏、磁性体的埋深、磁测比例尺的大小、磁测精度等等；在一定条件下上述因素都会影响异常的规则程度。因此，在实际工作中不应把异常规则与不规则绝对化，而应注意具体情况具体分析。（五）规则异常与不规则异常后来加密测网（1：2000），异常形态就比较规则而且走向明显。经钻孔证明为磁铁矿引起。某地1：5000磁测结果，异常形态显得零乱不同观测精度对磁异常形态规则与否有着一定的影响。下图表示

19、了不同精度的磁测结果：在低精度磁测时异常等值线显的不规则，在高精度磁测时等值线显得规则。 因此，磁异常形态规则与否，在一定条件小是可以转化的。在推断解释时必须根据具体情况具体分析，进行深入的分析研究。河北某矿区一个形态复杂的铁矿例子1959年勘探时，受异常形态的限年勘探时，受异常形态的限制，只在异常高值部分进行工作。制，只在异常高值部分进行工作。勘探结果认为，矿区的异常是六勘探结果认为，矿区的异常是六个彼此孤立的矿体引起的。个彼此孤立的矿体引起的。1968年对原有资料进一步分析，认识到该区异常较零乱、呈多中心的原因，是矿年对原有资料进一步分析，认识到该区异常较零乱、呈多中心的原因，是矿体厚度变

20、化大（体厚度变化大（1.5米米62米）、控制矿体的接触带变化起伏且埋藏深度差异大米）、控制矿体的接触带变化起伏且埋藏深度差异大（0300米）、矿体埋深不大、矿体上覆岩层中又火成岩插入等因素干扰，使异米）、矿体埋深不大、矿体上覆岩层中又火成岩插入等因素干扰，使异常平面的形态复杂化，形成一个正负相间异常。经过再次勘探圈出的矿体（图中常平面的形态复杂化，形成一个正负相间异常。经过再次勘探圈出的矿体（图中的虚线），储量增加的虚线），储量增加4倍。倍。该图为某地寻找矽卡岩型铁矿时获得一个异常。异常分布在冲该图为某地寻找矽卡岩型铁矿时获得一个异常。异常分布在冲积层上，异常西部有安山岩出露，安山岩中又闪长岩，在一个积层上，异常西部有安山岩出露，安山岩中又闪长岩，在一个闪长岩的边缘发现一条小的磁铁矿脉。由于异常形状规则、强闪长岩的边缘发现一条小的磁铁矿脉。由于异常形状规则、强度又大（达度又大（达4500nT以上），推定这个异常是矿体引起的，还认以上），推定这个异常是矿体引起的，还认为安山岩是个薄层，在安山岩下面有可能有石灰岩和闪长岩的为安山岩是个薄层，在安山岩下面有可能有石灰岩和闪长岩的接触界线。经接触界线。经 ZK1和和 ZK2验证，在验证，在50米浮