物探(磁法)異常解釋(收集)

1、三、解釋異常的經(jīng)驗     物探化探資料的推斷解釋，存在2種多解性：一是異常起因地質(zhì)定性解釋的多解性；二是定量反演異常源幾何參數(shù)的多解性。前一種情況常導(dǎo)致區(qū)分礦與非礦異常的失誤。例如，與全國知名的云南大紅山鐵礦和江蘇梅山鐵礦對應(yīng)的航磁異常，在查證之前僅依據(jù)磁異常特點和與地質(zhì)圖簡單對比，最初均推斷由火山巖引起。后一種多解性可導(dǎo)致因產(chǎn)狀判斷錯誤、推斷深度不準等使第一、二個驗證孔找不到礦體或找不到主礦體。正是由于客觀存在的這2種多解性，造成了物探化探資料推斷解釋的復(fù)雜性。      減少多解性的辦法，從目前看主

2、要有3條途徑：其一是通過觀測數(shù)據(jù)在數(shù)量上空間分布上的增多，減少定量解釋的多解性；其二是通過稀疏工程控制和增加性質(zhì)不同的觀測參數(shù)，即投入綜合方法減少定性與定量解釋的多解性；其三是深入研究異常和提高解釋者的水平。     從眾多異常中篩選出礦致異常進行工程驗證，就是物探化探找礦中在取得合格資料后的關(guān)鍵。異常篩選是目前物探化探找礦工作中技術(shù)難度最大、最能顯示物探化探工作者水平的重要方面，因為異常地質(zhì)起因解釋需考慮眾多的復(fù)雜因素。在給異常定性時，判斷異常的地質(zhì)起因要注意以下問題：    1 從已知到未知和注意發(fā)現(xiàn)新類型、新

3、礦種并重    “從已知到未知”是物探化探異常解釋的基本準則之一?！耙阎笔紫仁侵腹^(qū)內(nèi)或鄰近地區(qū)已知地質(zhì)起因的異常，通過追索、類比已知異常，推斷未知異常的地質(zhì)起因，可靠性較大；同時也是指非工區(qū)內(nèi)、非鄰區(qū)的已知成礦地質(zhì)條件和已知礦異常特點，據(jù)此篩選出位于與已知礦成礦地質(zhì)條件相同或相似地段的異常和異常特點相近的異常進行驗證，成功的把握也較大。     “從已知到未知”不能絕對化。同一地區(qū)同一礦種可能有幾種礦床類型：控礦構(gòu)造可能有多組方向；同一類礦床可能產(chǎn)在并不完全相同的地質(zhì)環(huán)境中；更重要的是在工作區(qū)內(nèi)可能存在不同于已知礦床的新

4、礦種、新類型。既要從已知到未知，尋找與已知礦床類似的礦床；又要有創(chuàng)新的思想，同樣注意那些與已知礦異常特點不同、所處地質(zhì)環(huán)境或礦化特點不同的那些異常。     江蘇棲霞山鉛鋅銀礦床原為小型錳礦，驗證自電和化探異常，卻發(fā)現(xiàn)了大型鉛鋅銀礦床；陜西八卦廟金礦先發(fā)現(xiàn)了褐鐵礦化石英脈含金，從19811987年，用了7年時間找石英脈型金礦，但品位普遍低，此后在化探金異常中心布槽驗證，發(fā)現(xiàn)寬達100余m的含金蝕變千枚巖，從此發(fā)現(xiàn)新類型礦化，礦床規(guī)模達特大型；貴州老萬場金礦，1983年土壤測量就圈出了金的高含量異常區(qū)；囿于找原生金礦，1985年再次查證該金異常，也未將土壤

5、中的高含量視為礦，而中止工作；到1992年進行資料二次開發(fā)時，才重視這一土壤測量異常，并發(fā)現(xiàn)了新類型紅土型金礦；19571958年，據(jù)地面磁測異常發(fā)現(xiàn)了陜西大西溝鐵礦，儲量不足1000萬噸，1966年發(fā)現(xiàn)航磁異常后，經(jīng)地面磁法詳查，1969年布5孔驗證，都只見薄層磁鐵礦，此后由于地質(zhì)人員辨認出了肉眼難以識別的菱鐵礦，才得以突破。實際上該礦床以菱鐵礦為主，次為菱鐵 磁鐵礦及少量磁鐵礦體。這一認識的提高，使儲量增至3億噸。      2 要善于分析成礦地質(zhì)條件的復(fù)雜性     在定性解釋異常時，不重視異常部位

6、成礦地質(zhì)環(huán)境的分析是不對的，但必須高度重視成礦地質(zhì)條件分析的復(fù)雜性。     (1)地表成礦環(huán)境不利，地下有利。內(nèi)蒙古白音諾爾鉛鋅礦床屬矽卡巖型，依據(jù)激發(fā)極化異常在礦區(qū)西南的火山巖之下找到了矽卡巖型礦體；在山東西尚莊鐵礦的找礦中，根據(jù)位于閃長巖出露區(qū)的磁異常，在閃長巖的下接觸帶找到主礦體；1972年驗證由黑龍江雙鴨山鐵礦引起的磁異常時，探槽中只見到變質(zhì)巖，地表又散布大量玄武巖轉(zhuǎn)石，就推斷異常由玄武巖引起，因而中止工作。1993年再次深入研究該異常時，才認識到地表所見玄武巖不能引起實測異常，因而再次驗證，孔中見到厚達百米的礦體，成為大型礦床。 &

7、#160;   (2)當異常區(qū)存在石墨化、黃鐵礦化等干擾源時，不要就認定是不利的。例如，吉林山門銀礦床，19791981年。采用1：10 000激發(fā)極化、磁法和少量土壤測量發(fā)現(xiàn)了長達5 000 m，寬1 0001500 m，Ms為630的規(guī)模巨大，強度很高的激電異常。認為一級異常由石墨化、黃鐵礦化大理巖引起，次級異常由硫化物礦體引起。1982年認為有找金前景，進行槽探揭露，由于未分析Ag而無突破。1984年重新分析Ag，結(jié)果發(fā)現(xiàn)石墨化、黃鐵礦化大理巖就是含銀多金屬層，銀礦規(guī)模達大型(銀儲量為1 752 t)。    (3)地表只見礦化，地下有盲

8、主礦體。遼寧八家子鉛鋅礦床，19541961年發(fā)現(xiàn)并查證1：5 000土壤測量異常，只發(fā)現(xiàn)不連續(xù)礦化，認為不具工業(yè)意義。19841987年又投人1：10 000激發(fā)極化，磁法和土壤測量，驗證激電、化探綜合異常，在60110 m深處發(fā)現(xiàn)6個盲礦體，達中型；江西曾家垅錫礦，地表只見銅鉛鋅礦化，地下見錫礦體。     (4)地表露頭礦體小，深部有隱伏大礦體。廣西欽甲錫銅礦床，1958年檢查航磁異常發(fā)現(xiàn)小礦體露頭，因規(guī)模小，而停止工作。1961年驗證強磁異常，控制了淺部9個礦體。19661972年驗證低緩磁異常見主礦體，使礦床達中型；云南三山銅銀多金屬礦，198

9、0年區(qū)調(diào)發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦點10處，因規(guī)模小而停止工作。1993年查證該區(qū)面積達35 km2的區(qū)域化探異常，經(jīng)驗證綜合物化探異常找到盲礦，銀、鍶達大型，銅、鉛為中型。     (5)地表所見礦床類型無工業(yè)價值，深部的另一類型有價值。例陜西泗人溝鉛鋅礦床，19591964年區(qū)調(diào)時查證土壤測量異常發(fā)現(xiàn)，但認為屬石英脈型，無進一步工作價值。19811983年1：5萬水系重新發(fā)現(xiàn)該異常。1984年投人1：10 000巖石測量，1985年進行鉆探驗證，在深部發(fā)現(xiàn)了充填型脈狀礦體，達中型。     (6)地表所見礦種無工業(yè)價值，地下卻

10、有另外有價值的礦種：例如，河北礬山磷鐵礦床，1959、1961、1969、1970年4次找鐵，施工6孔，均因鐵礦品位低而下馬。1973年再次驗證磁異常，見80 m厚的磷礦層，因可綜合利用，所以成為大型工業(yè)礦床     (7)已知礦種礦床規(guī)模小，地下有另一礦種規(guī)模大。江西城門山銅礦床和武山銅礦床，地表均為小型鐵礦和鐵帽，地下為大型銅礦；安徽雞冠石銀(金)礦床，1965年驗證激發(fā)極化異常只見富硫含鉛的磁鐵礦、褐鐵礦。1971年再次驗證時，發(fā)現(xiàn)巖芯含Au、銀較高，1983年重新分析鉆孔副樣，發(fā)現(xiàn)了一個大銀礦。     總

11、之，要依據(jù)異常查證結(jié)果，分析和計算地表所見地質(zhì)體或礦化體能否引起實測異常，若結(jié)論是否定的，就要考慮深部的可能變化。當然，即使異常確由地表礦化引起，也可根據(jù)成礦系列的規(guī)律性，推斷深部的可能變化。二、背景技術(shù)根據(jù)磁鐵礦與磁性巖體的磁性差異，利用“日變法”來區(qū)分礦與非礦的研究方向已提出五十余年了。國內(nèi)投入研究并發(fā)表的文章有：七三年長春地質(zhì)學(xué)院寫的“日變法"一文：黑龍江省物探隊撰寫的“利用日變法和低頻交流電法分辨礦與非礦異常實驗報告”；中科院礦床所1980年發(fā)表的“日變法區(qū)分礦與非礦的研究”等。    專業(yè)人事知道：大多數(shù)磁鐵礦的磁化率K大于003×4

12、si(k)，Q值小于l，而磁性巖體磁化率小于00l×4s i(k)，Q值在l10之間變化。當?shù)卮艌鲭S日變變化時，在磁鐵礦上方引起的磁異常變化值dz，dH，dT將比相同大小，埋深，形態(tài)的磁性巖體大很多倍。為此，在上世紀五十一七十年代，利用“日變法”區(qū)分礦與非礦的研究曾成為熱門課題。但他們的工作沒有達到區(qū)分礦與非礦的目的。失敗的原因是：他們的研究工作僅緊縮于日變異常值本身，沒有建立把磁性體上方已經(jīng)觀察到的z、H、T dz(z)、dz(H)、dz(T)、參數(shù)曲線與dz、dH、dT、dzH、dH H、dTH等參數(shù)曲線綜合起來納入有關(guān)公式求解隱伏磁性體真磁化率K及真Q值的方法技術(shù)。最終只能求解

13、視Q值，而視Q值比真Q值要大l4倍。不具有區(qū)分礦與非礦磁異常的能力。    目前區(qū)分礦與非礦磁異常的主要手段還是鉆探，大量的鉆探工程表明：產(chǎn)生磁異常的磁性體95以上為磁性巖體，對已找到的幾百萬個磁異常，如果一個個要通過鉆探手段予以驗證，在經(jīng)濟上是不可接受的。因為它涉及到上萬億的勘探費用。為此，找到一種直接利用磁法勘探手段來區(qū)分礦與非礦磁異常的方法，是地質(zhì)工作者長期以來追求的目標。    由成都地質(zhì)學(xué)院、武漢地質(zhì)學(xué)院、河北地質(zhì)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)合編的“應(yīng)用地球物理學(xué)一一磁法教程”，專題討論了各種區(qū)分礦與非礦磁異常的方法(P308310)

14、。其結(jié)論是：“對磁異常進行解釋的首要任務(wù)是判斷引起磁異常的地質(zhì)原因。對找礦講，就是區(qū)分哪些是礦異常，哪些是非礦異常，當?shù)刭|(zhì)和地球物理條件較為簡單時，區(qū)分礦與非礦異常并不困難，但在覆蓋地區(qū)，礦體埋藏較深時，這一問題就非常突出，而且難度較大，是磁法勘探領(lǐng)域中尚需進一步研究的課題到目前為止，利用K值和Q值的方法有人工磁化法、日變法、低頻電磁感應(yīng)法及磁測深法，但這涉及到一系列的理論問題及高精度的儀器問題，現(xiàn)尚在研究中”。(目前儀器問題已基本解決一筆者注)  1幾種簡單形體的磁異常特征  （1）柱狀體的曲線特征  在自然界中的火山頸、筒狀體等均可看作為柱狀體。在北

15、半球向北傾斜的柱狀體基本上都是順軸磁化，磁化方向由柱頂指向柱底，即柱頂為負磁極，柱底為正磁極，其他地方無磁極分布。如圖6.2.2。圖 6.2.2  柱狀體的曲線異常 （2）球體的曲線特征    自然界中的襄狀體、透鏡體、充有磁性礦物的溶洞都可以近似看作為球體。一個均勻磁化球體的磁場等效于一個磁偶極子的磁場。圖6.2.3 和圖6.2.4 分別為垂直磁化和傾斜磁化異常曲線圖及斷面上磁力線的示意圖。             

16、0;         圖 6.2.3  垂直磁化球體的曲線          圖 6.2.4  傾斜磁化球體曲線 （3）板狀（脈狀）體的曲線特征  自然界中的層狀體，脈狀體都可近似地看作為板狀體。當板狀體的頂面埋深小于上頂面寬度時，為厚板。反之為薄板。薄板和厚板的磁場特征基本類似。當?shù)姆较蚺c層面平行時，稱為順層磁化，斜交時稱為斜磁化。如圖6.2.5與6.2.6。   

17、                        圖 6.2.5  順層磁化板狀體曲線   圖6.2.6  斜磁化板狀體曲線權(quán)限 （4）接觸帶的曲線    垂直接觸帶走向的測線上，異常曲線的特征圖（6.2.7），在磁性巖層一側(cè)出現(xiàn)正值，且延續(xù)較長范圍，非磁性巖層一側(cè)出現(xiàn)負值。 圖 6.2.7 

18、; 接觸帶的曲線   2磁異常的定性解釋    對磁異常解釋的步驟與思路和對重力異常的解釋相似。磁異常的形態(tài)與地質(zhì)體的形狀、磁性強弱、產(chǎn)狀等的關(guān)系，可綜述如下：  如果在等值線平面圖上磁異常沿某一方向延伸較遠，說明該磁性體為二度體，異常的長軸方向即為磁性地質(zhì)體的走向。當磁異常無明顯走向時，說明磁性體可能為球、柱等二度體。磁性地質(zhì)體的規(guī)模可根據(jù)異常范圍大致確定。  在等值線平面圖上，如果發(fā)現(xiàn)在正異常周圍有負異常，一般為有限延深的磁性地質(zhì)體引起；如果只在一側(cè)出現(xiàn)負值，則為無限延深斜磁化地質(zhì)體引起；如果在正異常周圍不出現(xiàn)負異常，則

19、為順層（軸）磁化無限延深的地質(zhì)體。    磁異常幅值的大小與地質(zhì)體的磁化強度成正比，且隨地質(zhì)體的體積增大而增加。當和體積一定時，磁異常隨地質(zhì)體的埋深加大而減小，且曲線梯度小，異常范圍加寬。   3磁異常的定量解釋       常用的定量解釋方法主要有：    特征點法、切線法、選擇法。五、過去對于航磁和地磁異常的解釋和分類都還有許多不足，有必要對異常重新解釋和分類。（1）有一大批異常推斷為丙類（性質(zhì)不明）異常，當時由于對成礦地質(zhì)條件了解不夠或地表覆蓋、地質(zhì)情況不清，

20、以及對磁異常的解釋不深入、又未采用其它物探方法進行綜合解釋等原因，以至于無法對異常做出定性，對這類異常值得重新認識和進行級查證（踏勘檢查），在這之后，有一部分丙類異?？赡軙?yōu)橐翌惍惓?，成為發(fā)現(xiàn)新礦床的重要線索。（2）對于推斷為甲2類（已知礦引起的）異常，也還應(yīng)重新認識，計算剩余異常，了解其深部或旁側(cè)是否還有盲礦體。（3）就是推斷為丁類（非礦地質(zhì)體）異常，也應(yīng)重新認識，當時確定為丁類，有一部分是由于對成礦地質(zhì)條件的認識上有局限，還有的是因為含礦巖體中鐵的品位太低。（4）對于推斷可能為礦的乙類異常，當時由于推斷礦體埋藏較深或其他原因而未驗證者，應(yīng)首先組織驗證；在驗證前，該異常應(yīng)該具備大比例尺的磁

21、測資料，并進行了定量解釋。對于推斷礦體埋藏較深的磁異常，一般還應(yīng)該用重力法或電測深類方法對異常性質(zhì)和礦體埋深進行進一步定性和推斷。（5）另外，航磁異常場中還有一些因異常較弱或其它原因，當時未引起注意，而未編號者，在有了新的認識后，這些未編號的異常完全有可能成為需要查證的異常。由此可見，對于各類磁異常按照新的認識進行解釋和分類，完全有可能發(fā)現(xiàn)或擴大一批新的鐵礦，成為新一輪找鐵礦的切入點。六、基于上述幾點認識，鐵礦物探工作可以按三個層次部署，（1）對各類磁異常在重新解釋和分類后，進行系統(tǒng)查證，以期盡快能有所發(fā)現(xiàn)；（2）在缺少大比例尺高精度磁測資料的鐵礦帶上布置大比例尺高精度地面或航空磁測，并配以重

22、力法和電測深類方法的剖面或面積測量，以發(fā)現(xiàn)埋深較大的鐵礦床和擴大已知的礦床；（3）繼續(xù)在金屬礦成礦區(qū)帶上系統(tǒng)進行1：5萬航空磁測，以發(fā)現(xiàn)鐵等磁性礦的新礦床。鐵礦物探工作的三個層次應(yīng)也是鐵礦地質(zhì)工作的需要和反映。七、在查證異常方面應(yīng)該吸收多年的經(jīng)驗。根據(jù)中國礦床發(fā)現(xiàn)史（物探化探卷）第一章緒論中對查證異常的經(jīng)驗總結(jié)，基本有四條，它們是：（1）查證異常的模式是級（踏勘檢查）-級（詳細檢查）-級（工程驗證），分步進行，級是關(guān)鍵，所采用的方法應(yīng)盡可能是綜合方法；級檢查一般應(yīng)進行以磁測為主的大比例尺面積測量，并配以重力法和電測深類方法的剖面或面積測量。（2）驗證異常首孔不見礦的原因要具體分析（是否是礦體形態(tài)復(fù)雜，推斷礦體埋深誤差過大，推斷礦體產(chǎn)狀錯誤，受斜磁化影響、礦體不