物探磁法在区域地质调查中的应用

作者：段小刚 师亚璐 张岚峰

来源：《科学与技术》 2019年第2期

段小刚 师亚璐 张岚峰

辽宁省冶金地质四〇二队有限责任公司 辽宁鞍山 114000

摘要：物探磁法勘探在我国从萌芽到发展，从直接找磁铁矿床发展到普查预测有色、稀有及贵金属矿床。不断提高观测数据的质量，用包含信息量更多的新数据代替老数据，引用新技术，发展数据处理技术和反演方法，对重要金属矿成矿区带进行高精度大比例尺综合航空地球物理勘探，结合地面重力进行地质填图及矿产预测，建立磁测数据库、数据成图、处理及解释

推断系统以及建立待找矿产的地球物理－地质综合找矿模式，必将促使磁法勘探有更大的发展。

关键词：物探磁法；区域地质调查；应用

1引言

对于区域地质调查工作来讲，地表调查取得了很重要的地质信息，但对于地下地质体的分布情况，要依靠其它勘探方法，如物探、钻探、坑槽洞探等，其中物探以其方法种类多、应用领域广、经济效益高、工作效率高、探测效果好等特点，使其在区域地质调查工作中得到广泛应用，主要解决的地质问题有：地下金属矿产勘查、地下水勘查、基岩埋深探测、隐伏断层位置确定等。物探方法既可以进行面积性普查，也可以进行剖面测量，还可以进行单点探测，方法使用灵活，野外施工方便，是其它勘探方法不可替代的。

2物探磁法分析

2.1大地电磁测深法

此方法主要是指，利用被动场源电磁测深方法，以天然交变电磁场为场源，利用被动场源导致的地表电磁场强度变化，观测地下岩石、矿石电性以及分布特征。在上世纪80年左右矿产勘查时便开始应用此方法，此方法的应用优势是可探深度较大，深至地幔，不会受高阻层阻碍，分辨能力较强，在良导介质中效果明显，具有明显的勘查效果，此勘查方法成本花费成本较低，有更加轻便的野外操作装备，可利用此方法对岩石圈深部结构进行探究、可强化对油气勘探的效果。可敏感灵活的感知地下低阻层，此方法可应用对隐伏金属矿的勘查。

2.2瞬变电磁法

此方法又被称之为时间域电磁法，是电磁测深法的行间方法之一，相比于大地电磁测深法其主要区别在于场源脉冲电流讯号存在差异，此技术为主动场源时间域电磁勘查技术。其应用的理论基础为电磁感应理论，通过感生探测目标物涡流场周围的二次电磁场，研究其时间变化相应特征，以此对该目标的形态进行分析。此技术主要应用于对高导电性、大体积矿体的搜查中。此方法不受体积效应影响，可高效分辨纵横向地质状态，有较深地质探测范围，敏感的感知异常，作业更具有便捷性、勘探效率高，受地形因素影响不大。

3物探磁法在区域地质调查中的应用概述

自然界中不同的岩石和矿石具有不同强度的磁性，产生不同强度的磁场，使地球磁场在局部区域发生改变，从而导致局部区域地磁异常，只要探测目标体与围岩有明显的磁性差异，通

过仪器发现和研究这些磁异常，达到寻找磁性矿体和研究地质构造的目的。目前磁法勘探的应用范围较广，在区域地质调查中的应用包括：①进行大地构造分区，研究深大断裂，确定接触带、断裂带、破碎带和基底构造；②划分沉积岩、侵入岩、喷出岩以及变质岩的分布范围，进行区域地质填图；③研究区域矿产的形成和分布规律。在寻找矿床、地层、构造、蚀变岩的中应用包括：①直接寻找各种金属矿产，圈定火山颈以寻找金刚石，圈出热液蚀变带以寻找矽卡岩型矿床和热液矿床；②普查油气田和煤田构造，研究磁性基底控制的含油气构造，圈定沉积盖层中的局部构造，以及探测与油气藏有关的磁异常；③普查与火成岩有关的煤田构造及圈定煤层火烧区的范围。磁法勘探以目标体的磁异常为基础，不同于别的物探方法，且磁测设备轻便，施工简便、效率高，因此在磁性矿产勘探中有不可替代的作用。

4实例应用分析

4.1地质概况

调查区大地构造位置地处华北板块与柴达木-祁连板块交界处，大部分区域处于华北板块，华北古陆西南缘加里东褶皱带，北祁连褶皱带，南边小部分处于柴达木-祁连板块，北祁连早古生代褶皱带，中祁连中间地块。区内地质构造复杂，构造线方向以北西向为主。

4.2方法原理

4.2.1磁测数据取得

本次磁测工作测线布置大致垂直测区主构造走向方向，根据磁测技术要求，磁测工作选用GSM-19T型质子磁力仪，观测参数为地磁场总场强度（T），经日变改正、正常梯度改正、高度改正等计算参数为总磁场的相对异常（ΔT）。

4.2.2数据处理

对磁测数据的处理，依据调查区内地质情况和地球物理条件，选用延拓、方向导数换算、小波分析，对数功率谱分析等方法对原始数据进行处理，以便突出有效信息，压制干扰，提高物探资料解释结果的准确性。（1）化极处理：将实测△T转化为垂直磁化条件下Za分量，目的是为了减小磁性体△T异常在位置上的偏移现象。（2）向上延拓：为了区分不同深度磁性体的延展状况，要对磁异常进行100m、200m、300m、500m、1000m、2000m等高度的向上延拓，并勾绘等值线进行异常形态判别。（3）方向导数：主要是为了突出局部异常、确定磁性体边界，解译断裂构造，要对磁异常进行0°、45°、90°、135°及垂直方向的求导计算。

4.3断裂构造推断

在区域构造研究中，磁异常的地质因素是比较单一的，它主要利用地层、岩体之间磁性差异来推断断裂构造，而这种差异常在磁异常等值线图或剖平图上常形成不同异常特征，我们主要利用异常的不同分布特征来划分断裂构造。主要依据有以下几点：①断裂是异常两侧形成截然不同性质磁场的分界线；②呈线性延伸很大的正异常带和正负相伴的异常带或呈线性分布的串珠状异常带；③若磁性地层与非磁性地层断裂接触，则磁异常两侧均为断裂；④国内学者基本认为对磁异常求方向导数及延拓处理可以得到与构造相关的信息。

5物探磁法的重要应用效果及意义分析

物探磁法在资源勘探中起到了重要的应用作用，无论是对铬铁矿、石棉矿以及金刚石的勘探，都有着良好的应用结果。磁法的高精度磁测技术成为我国矿产资源开发中不可或缺的技术应用形式，对磁场特征的判断以及磁异常的读取分析都有着重要的应用意义。对比1：10万航

磁异常图，大岩墙位于航磁高值正异常带上，说明利用航磁异常可以圈定大岩墙的分布范围和走向。通过1：5000地面高精度磁法测量结果异常总体走向为北北东向，呈中间低四周高分布。在测区中间为稳定的负异常或稳定的低值正异常，向测区四周边磁场值逐渐升高，到测区的边缘过渡到跳跃的正负交替的杂乱场。在平面等值线图上表现为牛眼状的正负相间异常。地质构造中磁法也是物探资料地质解释的重要对象。当断裂切割错动磁性体时就会发生一定的反应，这时磁异常就会有一定的变化。隐伏的断裂也是磁法的重要解释对象。当断裂错动磁性地质体，或断裂中充填磁性物质，磁场都会发生变化。表现为：低或高值呈带状分布。资料中，常会有异常的现象发生。这些异常现象的发生更有利于我们对磁法的深入研究，并且在出现异常时，可对在这种地质情况下的岩体进行深入的研究，从而更有效的探索矿产资源。

6结束语

物探磁法是物理探测法中最古老的一种，我国于 1950 年后开始大规模展开物探磁法勘测，是使用较为广泛的勘测方法之一，由于物探磁法可以根据测量地磁异常情况来确定含磁性矿物的地质矿体及其他探测对象存在的空间位置和几何形状，而且随着科技的发展物探磁法技术水平越来越高采集到的数据越来越精确，所以磁法勘测在地质勘测中发挥着越来越重要的作用。本文结合某工程实例分析了物探磁法在区域地质调查中的应用，仅供同行借鉴参考。

参考文献

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