王 橋,李 富
(成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,成都 610081)
礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的物資基礎(chǔ),礦產(chǎn)勘查工作是提供物質(zhì)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)性工作,因此必須保證其穩(wěn)定性。國家實(shí)施的礦產(chǎn)資源整合、礦產(chǎn)資源整裝勘查、礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)等項(xiàng)目都是基于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展提供重要的物質(zhì)支撐提出的。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程,中國已經(jīng)進(jìn)入礦產(chǎn)資源高強(qiáng)度、快速耗費(fèi)時(shí)期。2000~2010年11年間,中國累計(jì)粗鋼消費(fèi)量為39 億噸,是1950~1999年50年間累計(jì)消費(fèi)量21 億噸的1.9 倍。加快資源勘探步伐是面對(duì)現(xiàn)今礦產(chǎn)高速消耗的時(shí)期的不二選擇。
礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景調(diào)查是進(jìn)一步提高工作區(qū)的地質(zhì)礦產(chǎn)研究程度,查明測區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征和礦產(chǎn)分布情況,尋找隱伏礦體,發(fā)現(xiàn)新的礦(化)點(diǎn),為成礦規(guī)律研究和找礦靶區(qū)圈定提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。
磁法勘探通過觀測和分析由巖、礦石磁性差異所引起的磁異常,進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律的一種地球物理勘探方法。磁法勘探在尋找固體礦藏方面能發(fā)揮較大的作用,特別是尋找鐵礦床及與鐵伴生的多金屬礦床。儀器輕便、勘探效率高、處理解釋技術(shù)成熟、簡單直觀等優(yōu)勢(shì),磁測方法在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用,許多大型鐵礦的發(fā)現(xiàn)都依賴于它。磁性礦產(chǎn)形成的礦致異常是十分重要的直接找礦信息,通過處理與解釋等手段可以推斷磁性礦產(chǎn)的空間位置、埋深、產(chǎn)狀、規(guī)模并估算資源量。在各種比例尺的地質(zhì)測量中,磁法也可用作圈定侵入體、火山巖體,研究各種地質(zhì)構(gòu)造以及大地構(gòu)造分區(qū)方面也取得了豐厚的成果。
圖1 測區(qū)地質(zhì)圖
工作區(qū)在大地構(gòu)造上屬于康滇地軸中段偏南的武定-元江裂陷槽的北段武定的斷陷盆地。康滇地軸是揚(yáng)子地臺(tái)西緣一個(gè)地質(zhì)構(gòu)造特殊地帶,經(jīng)歷了多期的地史演化,構(gòu)成了本區(qū)良好的成礦地質(zhì)背景。多期多階段構(gòu)造-巖漿活動(dòng)及變質(zhì)變形作用,為區(qū)內(nèi)豐富的礦產(chǎn)資源形成提供了有利條件。區(qū)內(nèi)及鄰近地區(qū)已發(fā)現(xiàn)一大批大、中型銅鐵礦床、銅礦床、鐵礦床,其中鐵礦多與銅礦伴生,是區(qū)域上重要的金屬礦產(chǎn)富集區(qū)。圖1為該調(diào)查區(qū)地質(zhì)簡圖。
區(qū)內(nèi)地層分區(qū)屬華南地層大區(qū)揚(yáng)子地層區(qū)康滇地層分區(qū),主要有褶皺基底與蓋層組成,地層發(fā)育較齊全,自早元古界到新生界,除缺失奧陶統(tǒng)至石炭統(tǒng)部分地層之外,其它地層均有分布,尤以元古界和中生界地層最為發(fā)育,據(jù)資料顯示,以中、下元古界為主的褶皺基底主要沿綠汁江斷裂分布于測區(qū)東側(cè),夾持于元謀-綠汁江斷裂和普渡河斷裂之間,呈連續(xù)的斷陷盆地產(chǎn)出,為一套變質(zhì)巖系,主要巖性為板巖、千枚巖、片巖、白云巖夾結(jié)晶灰?guī)r、基性火山碎屑巖,是區(qū)內(nèi)最重要的含礦層位。震旦系地層下統(tǒng)屬山麓堆積碎屑巖建造,上統(tǒng)為淺海相鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造。古生界地層出露相對(duì)較少,以寒武系、奧陶系、二疊系為主。中生界地層遍布整個(gè)調(diào)查區(qū),巖相變化大,具明顯的陸相沉積特征。新生界地層有第三系和第四系,零星分布。
從巖石磁參數(shù)實(shí)測統(tǒng)計(jì)表(表 1)可以看出,白云巖、砂巖、頁巖、片麻巖、千枚巖等基本無磁性或弱磁性,花崗巖、板巖、片巖含一定磁性,輝綠巖、斑巖、玄武巖、閃長巖中等磁性,鐵礦石均含有較高磁性。風(fēng)化形成的紅土有一定的磁性變化,其它一般地層巖性無磁性或磁性微弱。磁異常出現(xiàn)地段在排除基性巖、風(fēng)化紅土的影響后,一般與磁鐵礦關(guān)系較大。
表1 巖石磁化率
磁法資料的處理首先是圓滑曲線以消除偶然誤差和隨機(jī)干擾,提高觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量;其次,是將分布范圍大的區(qū)域異常與分布范圍小的局部異常分開,以便根據(jù)區(qū)域異常研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,根據(jù)局部異常研究局部地質(zhì)構(gòu)造,尋找有用礦產(chǎn)。對(duì)磁異常還可作各種變換,以突出異常的內(nèi)在特點(diǎn)或改變條件,有利于解釋推斷。磁異?;瘶O,即化到垂直磁化時(shí)的垂向磁異常,可以消除傾斜磁化的影響,使異常簡化,從而正確的判斷地質(zhì)體的空間位置、形態(tài)和分布范圍,便于解釋。向上延拓可壓制一些局部的因素,從而充分反映深部或規(guī)模比較大的異常體的特征,因而,延拓是一種常用的處理解釋方法;其它處理包括垂向一階導(dǎo)數(shù)、垂向二階導(dǎo)數(shù)及水平一階導(dǎo)數(shù)等都是用來研究局部細(xì)微構(gòu)造的。
圖2為1∶5萬磁測異常等值線圖,經(jīng)過圓滑及各項(xiàng)校正計(jì)算得出,圖中加入了斷層線和地質(zhì)界線。圖中異常展布清晰,粉色框代表△T 高異常區(qū),四個(gè)區(qū)塊分別命名A、B、C、D 異常區(qū)。在進(jìn)行異常驗(yàn)證檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)C、D 區(qū)塊存在少量異常點(diǎn),且異常規(guī)模較小,向上延拓推測此處無深源異常,地處控礦構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造單元,不利于開展高精度磁法,剔除該區(qū)塊的進(jìn)一步研究。
圖2 1∶5萬△T 磁異常圖
異常驗(yàn)證顯示A、B 異常區(qū)塊△T 峰值大,異常連續(xù)性好,規(guī)模較大,延拓處理得出該區(qū)塊具有深源性,位于主要成礦構(gòu)造帶上,含礦地層出露,且有開采中的礦點(diǎn),是進(jìn)行高精度磁測(1∶1萬)的遠(yuǎn)景勘探區(qū)。
B 異常區(qū)內(nèi)出露地層由西部向東部為元古界地層因民組粉砂質(zhì)板巖、落雪組白云巖、鵝頭廠組白云巖、變質(zhì)粉砂巖等,其中落雪組白云巖為鐵銅礦的主要賦礦層位,在區(qū)內(nèi)廣泛分布。區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)為北東—南西向的小斷層,屬于湯郎—易門斷裂的次級(jí)斷裂,近南北向、東西向交叉構(gòu)造十分發(fā)育,1∶5萬磁測顯示良好,是尋找鐵銅礦的重點(diǎn)靶區(qū)。選取B 異常區(qū)塊開展1∶1萬磁測工作,△T 異常平面圖如圖3 所示。
高磁異常分別測區(qū)的東南部和西北角,其中西北角的異常有二、三度體,走向多呈南北向或近南北向,位于上部斷裂帶的左側(cè),正異常峰值達(dá)到560nt/m,負(fù)異常谷值達(dá)到-320nt/m,異常形態(tài)多呈橢圓狀,正負(fù)異常相間局部出現(xiàn)多個(gè)異常極值,推測該區(qū)分布多個(gè)磁性異常體;東南部的異常成面積性分布,位于下部控礦構(gòu)造的右側(cè),磁異常多呈三度體分布,異常走向復(fù)雜,正負(fù)異常鑲嵌于大面積的正磁異常之中,正負(fù)異常極值均小于東南角的異常極值,斷裂帶附近出現(xiàn)長條狀磁異常梯度帶;兩條主斷裂中間出現(xiàn)大面積負(fù)磁異常,礦區(qū)地質(zhì)填圖發(fā)現(xiàn)該區(qū)巖性相對(duì)單一,為無磁性或弱磁性地層,推測為斷裂帶引起的負(fù)磁異常?!鱐 磁異常圖只能作為初步解釋依據(jù),要深入挖掘更多的異常信息,需進(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析,本文對(duì)該區(qū)進(jìn)行了向上延拓的處理,以期查明磁測異常在深部的延伸狀況。
圖3 1∶1萬△T 磁異常及構(gòu)造圖
向上延拓是一種常用的處理方法,它的主要用途是削弱局部干擾異常,反映深部異常。磁場隨距離的衰減速度與磁性體體積有關(guān)。磁性體的體積大,磁場衰減慢。體積小,磁場衰減快。埋深大,磁場衰減慢,埋深小,磁場衰減快。因此,小而淺的磁性體磁場比大而深的磁性體磁場隨距離衰減要快的多。這樣就可以通過向上延拓來壓制局部異常的干擾,反映出深部大的磁性地質(zhì)體。對(duì)B 異常區(qū)塊進(jìn)行50m,100m,200m,400m等四個(gè)高度的解析延拓處理,如圖4 所示。
從圖4 中可看出,隨著延拓高度的上升,西北部的局部高值異常逐漸消失,說明此處的異常是淺地表的磁性體引起的,不具深源性;東南部的正磁異常依然存在并逐漸圓滑形成一個(gè)南北走向的三度體異常,該異常具有深源特征,且規(guī)模較大,是進(jìn)行下一步勘探的重點(diǎn)區(qū)域;兩條主斷裂帶中間則形成磁異常梯度帶,“正負(fù)異常一起看,不管狹長還是圓,首先抓住梯度帶,最淺礦頭在下邊”是老輩物探學(xué)家總結(jié)找礦格言,對(duì)用磁法勘探尋找礦產(chǎn)遠(yuǎn)景區(qū)或找礦靶區(qū)提供一定的參考,因此該異常也是重點(diǎn)勘探區(qū)域。由延拓結(jié)果,認(rèn)為進(jìn)一步的研究工作應(yīng)該放在測區(qū)東南部的,對(duì)于銅鐵礦伴生的礦床,可以布設(shè)一定的激電掃面及測深,同時(shí)異常具有深源特性也可以開展電磁法測深工作,如時(shí)間域的瞬變電磁法、頻率域的大地電磁測深法等剖面性工作,以進(jìn)行綜合性研究提高勘探精度,準(zhǔn)確圈定新的礦產(chǎn)及隱伏礦產(chǎn)。
通過如上分析可以得出以下結(jié)論:①1∶5萬的磁測結(jié)果圈定了四個(gè)異常區(qū)塊(A、B、C、D 異常區(qū)),進(jìn)行實(shí)地異常檢查發(fā)現(xiàn)A,B 異常區(qū)存在較多的高值異常,異常規(guī)模大,連續(xù)性較好,且在大區(qū)域主控礦構(gòu)造上,礦點(diǎn)出露,是進(jìn)行1∶1萬高精度磁測的有利區(qū)塊。C、D 異常區(qū)則截然相反,可排除開展深入的研究工作。②在B 異常區(qū)域開展1∶1萬磁法測量效果良好,圈定了兩個(gè)主要的異常區(qū),大的中心異常區(qū)和磁測異常梯度帶,是找礦的遠(yuǎn)景區(qū)或礦產(chǎn)勘查的靶區(qū)。同時(shí),采用電法、電磁法等測深工作進(jìn)行剖面測量,配合磁異常解釋是行之有效的手段,它能使我們獲得更多的信息,提高勘探精度,使圈定的礦產(chǎn)區(qū)域更貼近符合實(shí)際地質(zhì)情況。
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