高精度磁法在三道林子矿区的应用

高精度磁法在三道林子矿区的应用
【摘要】磁法勘探是地球物理勘探的重要分支，它是通过观测和分析由岩石、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造及矿产资源或其他探测对象分布规律的地球物理方法。

2012年我单位在辽宁省铁岭县三道林子矿区开展矿工作，在工作过程中，对本矿区采用1：10000高精度磁法测量扫面工作，了解矿区内磁铁石英岩捕虏体在混合岩内的分布情况，在对所取得的磁测成果进行资料整理利用磁场强度变化特征，研究磁异常的展布规律，为在矿区内开展铁矿找矿工作提供依据。

【关键词】磁法勘探三道林子矿区异常解译
1 矿区概况
工作区行政区划属辽宁省铁岭县，面积16km2。

该区交通便利，沈阳—抚顺国道在矿区南侧通过，矿区与乡、国道之间有乡级公路相通。

工作区属辽宁省北部山区，区内四周高山林立，森林密布，森林覆盖率80%。

地貌属中低山区，向西地势渐低。

区内水系发育，主要河流有浑河、沙河、柴河和清河等，上述河流及支流呈树枝状构成全区的水系分布，各水系长年有水，水量随季节变化。

区内水系发育，主要河流有浑河、沙河、柴河和清河等，上述河流及支流呈树枝状构成全区的水系分布，各水系长年有水，水量随季节变化。

区内植被发育，山区广泛覆盖有灌木丛和榨树及次生林。

本区属湿润、半湿润季风气候。

最高气温35℃，最低气温-27℃，年平均气温5-7℃。

年平均降水量700-900mm，雨量多集中于七、八月份，占全年降水量的一半，无霜期约150天。

区内工业发达，矿产资源丰富，矿产主要有铁矿、铜矿、铅锌矿、金矿等。

2 工作区地质概况
三道林子矿区矿区内地层较简单，仅在东南部出露有小范围的太古宇鞍山群通什村组红透山段，岩性为角闪斜长变粒岩、二长变粒岩、角闪变粒岩、斜长角闪岩等，所夹磁铁石英岩扁豆体，部分可达到铁矿的工业价值。

矿区大部分出露太古宇混合岩及混合花岗岩，其金的含量高于区域背景值，为本区的主要矿源层。

在混合花岗岩间夹有少量磁铁石英岩，部分成为规模较小的铁矿点。

矿区位于近东西向嵩山堡——王家小堡断裂带和北东向柴河堡——摩离红山断裂带的旁侧，其次级近东西向、北东向、北西向断裂构造发育，含金地质体多赋存于北东向的构造裂隙中。

区内无岩浆岩体出露，但脉岩较为发育，主要为石英脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉，多呈北东向分布。

其中石英脉矿化蚀变较强烈，是区内
主要的矿化体，是直接的找矿标志。

煌斑岩脉及蚀变较好的闪长岩脉均可作为重要找矿线索。

2008年在本区开展了1：10000土壤地球化学测量工作，圈出异常Au异常10处，其中甲1类异常5处，甲2类异常1处，丙类异常4处，Ag异常9处，As异常6处，Sb异常10处，Cu异常8处，Pb异常5处，Zn异常3处。

通过对Au1和Au5异常区槽探揭露，发现金矿化体三条，其中1号金矿体估算预测资源量518千克，有较好的找矿前景。

3 工作区地球物理特征
三道林子矿区内大部分出露太古宇混合岩及混合花岗岩，区内无岩浆岩体出露，但脉岩较为发育，主要为石英脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉，多呈北东向分布。

从实测的磁化率值看，煌斑岩及闪长岩磁性较高，混合岩、混合花岗岩及片麻岩次之，正长岩最低。

本次工作采集的磁性标本测定结果见表1。

上述磁场及岩（矿）石标本的磁性特征表明，区内各岩性之间存在较明显的磁性差异，因此在本区开展磁法测量工作的地球物理前提是充分的。

4 工作方法
本次磁法测量网度为100×20，共布设测线56条，测线方位为135°；使用的是加拿大生产的GSM-19T型质子磁力仪，仪器编号1#-4#；观测参数选择为磁场总量T。

开工前，严格执行按《地面高精度磁测技术规程》（DZ/T0071-93）附录A1、A2有关要求执行。

对所有投入生产的磁力仪进行了仪器噪声测定和一致性校验，各仪器噪声均方根值及一致性对比结果精度均满足设计要求后方可投入生产使用。

高精度磁力仪的日变观测方式为按照设置的读数间隔自动记录观测数据，为了避开日变站周围环境的干扰影响，日变站均应设在驻地附近的无人区，选择磁场较为平稳且无人文干扰的地方架设日变站，并安排专人看管，避免随机磁性物体的干扰。

数据采集过程中，应注意以下几点：
（1）每个闭合观测单元内观测时，始于基点，终于基点，基点、测点采用单次观测。

（2）野外观测时，工作人员身上进行全身消磁。

必须携带的磁性物离开测点一定距离。

（3）观测时，如遇有事故（如仪器受震），均立即回到事故前测过的2-3个
点上重复观测或回到基点上重复观测，确认仪器性能正常后，继续野外观测。

（4）野外观测时随时注意了异常与周围地质现象的关系，并加以记录。

（5）遇有磁性干扰物时，合理移点，避开干扰，并记录偏移距离。

无法避开时，注明了原因或进行舍点。

ΔT计算：由实测各测点T经各项改正求得相对总基点T0的总场磁异常ΔT。

步骤：
⑴进行日变改正，消除日变影响；
⑵进行正常场和高度改正，消除空间位置变化影响；
⑶进行基点改正，把各测点T的起算点归一总基点T0的水平上。

日变改正（改正值T1），用测点仪器与日变站仪器对接，由仪器内置程序完成。

正常场改正（正常场改正值T2），x方向0.00576nT/m，高度改正-0.023nT/m。

总磁场异常：ΔT=T-T0-T1-T2为测点观测值（如图2）。

5 异常解释推断
5.1 工作区磁场特征
通过剖面平面图可以看出，该去构造主要为北东向及近南北向；在△T等值线平面图上，区内异常以正异常为主，测区中西部有负异常。

磁场变化较大，以工作区东南部铁矿为主，工作区中部零星小范围异常推断由浅部小脉体、小型构造引起。

在工作区西北部、西南部及东南部分布三处主要的异常区。

为研究异常向深部延伸情况，又进行了50米、100米及200米的向上延拓处理。

通过延拓结果可以看出测区主体异常位置并没有变化，测区中部由小脉体及小型构造引起的小范围异常已经消失，测区东南部异常向深部有一定延伸（如图3）。

5.2 磁异常概述
由面积磁测成果看，本区磁异常主要分布在工区西北部、西部及东南部，磁场平均值为500nT～800nT。

根据区内磁异常的分布特征，对3处异常进行了编号，分别为M1异常、M2异常及M3异常（如图4）。

（1）M-1异常区：该异常为正磁异常，位于工作区西北部，为条带状正异常走向近南北向，异常面积约为0.8平方千米，异常中心最大值为2386nT，其平均值大约为700nT。

通过向上延拓100m、200m，异常在深部均有显示，但异常面积逐渐减小。

推断该异常由地下闪长岩引起，由于闪长岩表现出高磁性，因
此表现为正异常区，同时该异常向深部有一定的延伸。

（2）M-2异常区：该异常位于工作区西南部，表现为正异常为主、少量负异常伴生，异常面积小，面积约为0.2平方千米，呈北东向展布。

异常中心最高值为1861nT，平均值500nT。

通过向上延拓，该异常深部没有显示。

推断该异常由铁矿体引起。

（3）M-3异常区：位于工作区东南部，显示为正磁异常为主，在异常北部有负异常伴生。

此异常为该区最大一处异常，面积约为1.2平方千米，异常最大值为3267nT，平均值约为800nT。

通过向上延拓100m、200m，异常在深部均有显示，推断该异常由铁矿体引起，同时该异常向深部有一定的延伸。

由于异常北部不在登记区内，故在异常南部选取32线部分数据作为剖面，通过GeIPAS软件，通过切线法进行反演（如图5）。

之后又对数据进行了水平方向一阶导数计算。

由于该区构造主要为近南北向及北东向，所以在水平方向一阶导数计算中，135度方向效果最好，由下图基本可以看出M1异常及M3异常的边界，同时，推测的F2构造在135度水平导数等值线图上也有很好的反应（如图6）。

5.2 构造解译
根据磁异常等值线图及向上延拓等值线图，共推测北东向构造带2条，分别为F-1，F-2（如图4）。

6 结论建议
（1）通过磁测工作，圈定出3处磁异常高值区，查明了区内磁异常分布与特征，同时根据等值线图推测出2条线性构造，为后续地质勘探工作提供了地球物理依据，完成了设计任务。

（2）在本区共发现3条含金矿化地质体，均产于太古宇混合花岗岩，为石英脉，通过磁测结果来看，高精度磁法在该区金找矿上效果不明显，其原因为石英的磁性基本为零，无法形成磁异常。

（3）M-3异常带规模较大，从异常特征和所处地质环境看，推断由铁矿体引起。

建议进一步开展相关工作，加强地质研究，并通过工程对异常验证，能否产生经济价值。

参考文献：
[1]管志宁.地磁场与磁力勘探.北京.地质出版社，2005年.
[2]刘天佑.地球物理勘探概论.武汉.地质出版社，2006年.。