柳建新，曾 禮，曾凡勇，張翔宇，邱 杰

(四川省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 四○三地質隊，四川 峨眉 614000)

1 引 言

鉻鐵礦是我國短缺的戰(zhàn)略礦產(chǎn)之一，目前我國主要的鉻鐵礦床位于西藏地區(qū)，20世紀六十年代至今，西藏地區(qū)開展了各種比例尺物探工作，利用重、磁方法的綜合應用，曾發(fā)現(xiàn)多處盲礦體或擴大了已知礦體規(guī)模。除直接找礦外，重、磁方法在發(fā)現(xiàn)超基性巖體和圈定巖體、構造帶方面的應用效果也很好[2-7]。

由于國內鉻鐵礦資源儲量和生產(chǎn)量有限，供需缺口仍逐年加大。隨著我國“走出去”戰(zhàn)略的部署，以及“一帶一路”的倡議，四川省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局正積極開展境外礦產(chǎn)勘查工作。本次工作區(qū)位于緬甸馬圭省額佩地區(qū)，距馬圭省省府馬圭鎮(zhèn)約60 km，工作區(qū)面積3.5 km2，有簡易鄉(xiāng)村公路到達礦區(qū)，交通較為方便。區(qū)內屬中山地貌，地表植被茂密，林木、灌木發(fā)育，由于覆蓋區(qū)特殊地貌特征，地表出露信息較少，且區(qū)內基礎地質資料空白，在覆蓋區(qū)的地質填圖中，利用局部零散的巖石露頭及轉塊石填制的地質圖信息量少，嚴重地影響了地質填圖的精度，而通過槽探或淺井工程進行揭露，則大大增加了地質人員的工作強度以及施工費用。因此，利用地面髙精度磁法勘探等勘查技術方法來提高覆蓋區(qū)地質填圖的效率、質量和地質研究水平，具有重要的現(xiàn)實意義，在境外也不失為一種既快捷又經(jīng)濟的方法。在實際應用中，本文在磁測數(shù)據(jù)位場解釋方法中，采用解析信號、垂向一階導數(shù)、向上延拓等邊界識別方法,來獲得近地表地質體及構造的分布，快速評價了找礦潛力區(qū)域。

2 地質概況

緬甸聯(lián)邦位于中南半島西部，其西與孟加拉、西北與印度、北和東北與中國、東與老撾、東南與泰國毗鄰。緬甸境內分布著大體呈南北向的山脈和丘陵。這些山脈和丘陵屬于東喜馬拉雅造山體系，在緬甸最北端突然向西彎折[8-10]。區(qū)內大地構造屬于那加山—若開山逆沖斷裂(F1)，呈微弧狀近南北向延伸，緬甸境內長逾1 280 km。斷裂向東傾斜，主要表現(xiàn)出逆沖斷裂特征，強烈活動時期為中新世中期。斷裂西側為阿薩姆—若開前淵帶，大面積分布古新世—始新世的海相深水濁流沉積、滑塌沉積，斷裂東側分布古近紀、中新世的火山巖。沿斷裂帶產(chǎn)出的構造蛇綠混雜巖，巖石類型為橄欖巖、蛇紋巖、輝長巖、閃長巖等[8,9]。鉻鐵礦化較為發(fā)育，鉻鐵礦主要以巖漿型為主，并且與斷裂帶中超基性巖關系較密切，主要集中在其西部，即緬甸中部第三紀盆地與新生代褶皺帶結合部位的大斷裂帶中，以實皆省、馬圭省、伊洛瓦底省較為發(fā)育，具有較好的找礦遠景，擁有尚未開發(fā)的礦產(chǎn)潛力，但是至今沒有進行過系統(tǒng)的勘查[8]。

1-逆沖斷裂;2-申展斷裂;3-右h平移斷裂;4-左11平移斷型;5-調杏區(qū)位置

3 巖(礦)石磁性特征

巖(礦)石物性基礎的研究是地球物理工作開展的前提，是建立覆蓋層下伏基巖信息與地表基巖露頭信息的聯(lián)系。在開展工作前，采集致密鉻鐵礦石礦物性標本29塊。按照DZ/T0071—93《地面高精度磁測技術規(guī)程》附錄C有關方法技術要求進行了測定，采集浸染狀鉻鐵礦石物性標本17塊，其余圍巖共計136塊，采用SM-30磁化率儀直接測定。在進行數(shù)據(jù)有效統(tǒng)計計算時，將同一套巖礦標本中，個別標本測出的數(shù)據(jù)與其它標本測出的整體數(shù)據(jù)值跳躍太大的去掉后再進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，測得巖(礦)石標本的磁性參數(shù)如表1可知：鉻鐵礦石的磁化強度為中等弱磁性，剩余磁化強度小于其感應磁化強度，本次忽略剩磁化的影響。超基性巖(純橄巖、蛇紋石化橄欖巖、斜輝橄欖巖、含輝石風化橄欖巖)表征為強磁性，砂巖表征為弱磁性。此外，純橄巖、蛇紋石化橄欖巖、斜輝橄欖巖、含輝石風化橄欖巖之間磁性也具有一定的差異，磁化率強度總體規(guī)律為：蛇紋石化橄欖巖≥純橄巖≥斜輝橄欖巖、含輝石風化橄欖≥鉻鐵礦(浸染狀/致密)≥砂巖。因此，超基性巖體與鉻鐵礦體與圍巖間的磁性差異較為清楚，具備用磁法來圈定超基性巖體的范圍及推斷鉻鐵礦找礦靶區(qū)的地球物理前提基礎。

表1 巖(礦)石標本物性測定結果

4 方法技術

本次在工區(qū)內展開了1∶5 000的地面高精度磁測，面積為3.5 km2，測網(wǎng)度50 m×20 m，測線方位90°，測點采用GPS定位，紅布條做標識，野外觀測儀器使用GSM-19T型高精度質子旋進磁力儀，其測量精度為±1 nT、分辨率0.1 nT，測量得到地磁場總場強度(T)，測量數(shù)據(jù)室內各項改正(日變改正、高度改正、正常場改正等)其精度控制在0.1 nT內，數(shù)據(jù)處理使用專業(yè)磁法軟件，以磁場總強度變化ΔT為磁異常基礎數(shù)據(jù)，繪制等值線平面圖以及其他圖件。

5 異常解釋

近年來，基于重磁異常的邊界識別方法越加成熟，它可提取區(qū)域構造信息，包括對巖體邊界、斷裂構造、地層不整合接觸帶等線性構造的識別與定位。這些構造往往伴隨著密度或磁化率的差異，重磁資料因其具有良好的橫向分辨力而被廣泛地應用于地質體邊界識別中，并且取得了良好的應用效果[11]

磁異常邊界識別計算方法種類較多，不同方法均有其一定的優(yōu)勢和不足。解析信號進行邊界識別的最大優(yōu)點是在二維情況下不受磁化方向的影響；垂向一階導數(shù)處理對磁場高頻部分有突出和放大的作用，具有消除和減弱異常之間的疊加和干擾作用。二者都能突出淺層地質體引起的局部磁異常，被廣泛地應用到場源邊界的拾取中[11,12]。磁場向上延拓處理可以加大觀測面與場源的距離，使局部小體積異常隨換算高度的增大而減小，而深部規(guī)模較大的磁性體所產(chǎn)生的異常更加突出[1,13]。

5.1 磁性地質單元的劃分

對實測磁數(shù)據(jù)整理后，得到工區(qū)ΔT磁總場異常，由于工區(qū)磁傾角約為29.29°，磁偏角為-0.57°，故對其進行常規(guī)化極得到化極磁異常，根據(jù)磁異常平面特征，采用解析信號、ΔT化極垂向一階導方法對比可知(如圖2所示)，通過解析信號、ΔT化極垂向一階導數(shù)轉換處理后，局部異常較化極圖更加明顯，異常等值線更加密集基本反映了全區(qū)淺層磁性體及構造輪廓，消除和減弱了異常間的疊加和干擾。

圖2 ΔT磁異常結果

結合工區(qū)的磁場特征，利用解析信號振幅邊界識別方法，提取了區(qū)內超基性巖體的分布范圍，本次區(qū)內劃分為三個地質單元區(qū)域，均能較好地反映出超基性巖與圍巖的界限。如圖2(c)所示，水平總梯度模值大于10 nT/m的范圍，即圖中北西區(qū)與南東區(qū)紅色色譜范圍與區(qū)內部分出露的超基性巖(蛇紋石化橄欖巖、純橄欖巖、斜輝橄巖)分布一致；圖中藍色區(qū)范圍內的水平總梯度模顯示較弱值，推測為第四紀覆蓋層下砂巖地層。

5.2 不同深度的磁性體分析

不同深度區(qū)地質體的巖性在一定程度上反映了不同的磁場特征信息，通過不同高度向上延拓處理分析，為定性解釋提供更多的異常特征，進一步提高解釋的可靠性。在磁異常化極的基礎上(如圖3 所示)，向上延拓25 m、100 m、300 m 和500 m，對比區(qū)內原始化極圖可以明顯看出：向上延拓25 m磁場圖中高頻異常被壓制，蛇紋石化橄欖巖、純橄欖巖頂部沿近地表裂隙貫入而形成的叉形異?；鞠В砻鹘乇聿痪鶆虼判泽w產(chǎn)生的干擾成份被過濾掉，有意義的局部異常被基本保留；向上延拓100 m磁場圖中局部異常表現(xiàn)更加突出；向上延拓300 m磁場圖上，北西區(qū)的局部異常衰減較快，異常逐漸消失，南東區(qū)的中等規(guī)模的異常明顯突出，表明磁異常對應的蛇紋石化橄欖巖、純橄欖巖在北西部埋藏不深，南東區(qū)埋藏較深；向上延拓500 m磁場圖上，北西區(qū)異常消失，南東區(qū)磁場基本無變化，表明該南東區(qū)深部超基性巖體(純橄欖巖等)仍然存在，通過進行不同高度的化極上延處理，突出了工區(qū)內不同深度的磁場信息，為區(qū)內尋找鉻鐵礦提供了線索。

圖3 ΔT磁異常解析延拓

5.3 構造與成礦潛力區(qū)推斷

結合上述5.1與5.2可知，在ΔT等值線平面圖上表現(xiàn)為明顯的梯度變化帶，ΔT向上上延100 m、垂向一階導數(shù)等值線平面圖上呈線性排列，斷裂構造的磁異常特征清楚可見，推測斷裂破碎帶一條，編號F1，位于工作區(qū)東南部，呈北東東走向，結果與地質填圖一致(如圖4b所示)。

可知圖4a由已知鉻鐵礦露頭在磁測解析信號結果圖位置關系，鉻鐵礦露頭基本落在高磁異常內的次級低磁異常區(qū)域內，依據(jù)鉻鐵礦與磁測點的這一對應關系，結合ΔT化極垂向一階導圖，推斷成礦有利區(qū)域5處，編號M1～M5，可為后續(xù)布置地質工程工作提供建議。

(a)帶地形的ΔT解析信號;(b)地質填圖結果

6 結 論

本次地面高精度磁測工作結合多種計算方法的結果，進行甄別與篩選，采用解析信號、垂向一階導數(shù)以及向上延拓等方法在地質填圖中取得了較佳的效果，獲得了近地表地質體的分布及深部地質體及構造信息，圈定了純橄欖巖、斜輝橄欖巖、蛇紋石化橄欖巖等巖體分布，獲得了斷裂構造的屬性信息，推斷構造破碎帶1條以及鉻鐵礦成礦有利區(qū)域5處，為工程布設提供了重要依據(jù)，目前在M3有利區(qū)帶內經(jīng)地表槽探已見到一層鉻鐵礦體，厚度約0.2 m，延伸4.2 m，表明磁法數(shù)據(jù)處理結果在本次鉻鐵礦區(qū)地質填圖的中應用效果較好，能夠更好地、快速地為覆蓋區(qū)地質填圖服務，降低了地質人員的工作強度。