（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246003）

金屬礦區(qū)的資源評(píng)價(jià)對(duì)于我國的礦產(chǎn)資源調(diào)查來說非常重要，通過對(duì)礦區(qū)進(jìn)行物探，對(duì)異常特征進(jìn)行分析，全面掌握該礦區(qū)的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，建立真實(shí)準(zhǔn)確的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫，對(duì)該礦區(qū)的資源進(jìn)行合理的規(guī)劃和開采利用。對(duì)于多金屬礦區(qū)，成礦類型主要包括熱液脈型、斑巖型和構(gòu)造蝕變巖型，成礦類型的不同決定了物探異常特征的差別[1]。傳統(tǒng)的物探異常特征分析方法中，倚重于地面重磁測(cè)量的數(shù)據(jù)分析，對(duì)于超基性巖體帶和巖體的尋找性能較差，因此本文設(shè)計(jì)一種多金屬礦區(qū)物探異常特征分析方法，并驗(yàn)證其找礦應(yīng)用中的效果。

1 多金屬礦區(qū)物探異常特征分析方法

1.1 航空測(cè)磁數(shù)據(jù)處理

航空測(cè)磁得到的原始數(shù)據(jù)是地表、近地表以及礦區(qū)多金屬地質(zhì)體磁場(chǎng)的綜合信息反映，因此需要對(duì)航空測(cè)磁數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。航磁數(shù)據(jù)一般為國土資源部航空物探遙感中心提供的剖面數(shù)據(jù)。由于測(cè)量時(shí)間與設(shè)備之間的差異，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與拼接，利用測(cè)線網(wǎng)格化方法調(diào)平數(shù)據(jù)。由于航測(cè)過程中會(huì)出現(xiàn)變傾角，如果遇到礦區(qū)的跨越較大時(shí)，導(dǎo)致傾斜磁化使異常特征的中心對(duì)應(yīng)不上地質(zhì)體。因此需要對(duì)航空測(cè)磁數(shù)據(jù)進(jìn)行極化處理，使傾斜磁化的ΔT場(chǎng)轉(zhuǎn)換成ΔZ場(chǎng)。首先在觀測(cè)面上建立直角坐標(biāo)系，X軸的方向指向磁北，Z軸指向地心垂直向下，根據(jù)某觀測(cè)點(diǎn)的偶層磁荷面的磁化強(qiáng)度矢量、地磁場(chǎng)方向的單位矢量以及磁化方向的單位矢量，能夠計(jì)算出該點(diǎn)的磁位與磁場(chǎng)，完車鞥變傾角磁化方向與磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)換[2]。將轉(zhuǎn)換完成后的ΔZ化極垂向一階導(dǎo)數(shù)是求磁場(chǎng)沿垂直方向一次變化率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，對(duì)于磁場(chǎng)的高頻率部分具有有一定的突出和放大作用，更加側(cè)重在淺層近地表地質(zhì)的磁效應(yīng)，對(duì)于深層區(qū)域背景場(chǎng)的影響有一定壓制作用。垂向一階導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)換處理是以ΔZ為基礎(chǔ)而進(jìn)行的，局部異常較化極圖明顯，消除了疊加與干擾。并在磁場(chǎng)中向上延拓，換算到一定高度平面上的航磁磁場(chǎng)值，磁性體的異常幅度會(huì)隨著高度的增加而有規(guī)律的按照指數(shù)衰減。無根小磁體的衰減速度最快，有根大磁體的低頻異常衰減較慢。能夠消除斜磁化的影響。至此完成數(shù)據(jù)處理。

1.2 分析磁異常

在多金屬的礦床中，磁異常主要分為正磁異常、正負(fù)伴生異常以及正負(fù)相間異常，以某礦區(qū)的航磁等值線平面圖為例，如下圖所示：

圖1礦區(qū)中，東部正磁異常分布較多，范圍廣，航磁異常強(qiáng)度適中，正負(fù)異常相間主要分布在地區(qū)南部，結(jié)合該地的礦區(qū)地質(zhì)圖可知，該地區(qū)地下存在花崗巖，上文中的數(shù)據(jù)處理能夠?qū)r體和航磁異常對(duì)應(yīng)起來，最南端部分在航磁異常，通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)和地址特征可以分析出，該地區(qū)存在三條韌性剪切帶，因此可以進(jìn)行推斷，南部的航磁異常屬于正負(fù)異常。上圖中，礦區(qū)南部的正負(fù)伴生異常區(qū)的形狀為一條東西走向的長條狀異常區(qū)，正磁的異常位置在南方，北方伴有負(fù)磁異常，相對(duì)獨(dú)立的磁異常分布在東部，且數(shù)量眾多。經(jīng)過對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行物探，正磁異常強(qiáng)度最高可達(dá)到1000nT以上，負(fù)磁異常強(qiáng)度最低可達(dá)-600nT，由此可知，該地區(qū)的磁異常產(chǎn)生原因是地質(zhì)運(yùn)動(dòng)形成的巖體引起。根據(jù)該礦區(qū)的成礦帶的地層密度，可以分析出該礦區(qū)磁異常的原因。

圖1 某礦區(qū)的航磁等值線平面圖

1.3 電異常分析

在礦區(qū)的1：1萬激電中進(jìn)行梯剖面測(cè)量，分析剖面的曲線特征。其中包括對(duì)物性標(biāo)本進(jìn)行采集，這些物性標(biāo)本包括花崗巖、角閃片巖等30多種巖礦石，這些物性標(biāo)本的電阻率在3～41326（Ω·m）之間變化，極化率在0.2%～67%之間變化浮動(dòng)。其中晶屑凝灰熔巖、花崗閃長巖的視電阻率、視極化率最低，大部分巖石的表現(xiàn)為高阻低極化特征，不會(huì)引起激電異常，變長石砂巖等呈現(xiàn)高阻高極化的特征，是研究礦區(qū)中容易引起激電異常的主要巖層。另外一部分的蝕變花崗閃長巖、二長花崗斑巖、黑云斜長片麻巖、輝長巖等可以引起一定的視極化率異常，但是參照其高阻的特征，可以較好地區(qū)分出來。剖面的曲線特征中，大多數(shù)的激電異常曲線是低阻高極化率的，視極化率的背景值一般在2%～3%左右，視電阻率在100～500（Ω·m）之間，從外觀上看曲線圓滑且寬緩的，具有低阻高極化率的特征，能夠更準(zhǔn)確的指示出礦體具體的賦存部位，得到最終的找礦標(biāo)志。至此完成多金屬礦區(qū)的物探異常特征分析方法的設(shè)計(jì)。

2 找礦應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為了驗(yàn)證本文方法在找礦應(yīng)用中的有效性，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)。選取某礦區(qū)作為實(shí)驗(yàn)礦區(qū)模型，分別使用本文設(shè)計(jì)的異常特征分析方法與傳統(tǒng)方法共同對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行找礦。實(shí)驗(yàn)中使用的質(zhì)子磁力儀型號(hào)為WCZ-1，分辨率可達(dá)0.1nT，能夠從計(jì)算機(jī)中下載傳輸各種原始數(shù)據(jù)，并自動(dòng)存儲(chǔ)、讀取，激電儀使用的是WDJD-3型號(hào)的多功能數(shù)字激電儀，信號(hào)讀數(shù)穩(wěn)定，工作精度高。需要注意的是，在環(huán)境相對(duì)惡劣的野外工作時(shí)，需要定期堆一起進(jìn)行保養(yǎng)，保證儀器的讀數(shù)準(zhǔn)確。根據(jù)規(guī)范的要求在測(cè)區(qū)內(nèi)選擇了一個(gè)基點(diǎn)作為日變站，進(jìn)行日變觀測(cè)，工作人員在野外觀測(cè)時(shí)必須“去磁”，設(shè)置各個(gè)小組的磁探頭都統(tǒng)一高度為2m，并保證點(diǎn)位正確。分別使用本文設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)方法進(jìn)行找礦應(yīng)用，并根據(jù)兩種方法得到的找礦標(biāo)志的實(shí)際情況，施工了兩個(gè)鉆孔，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

兩種方法得到的施工鉆孔實(shí)際礦石結(jié)果如下表所示。

表1 兩種方法的施工鉆孔結(jié)果對(duì)比

從上表的對(duì)比結(jié)果可知，使用本文設(shè)計(jì)的物探異常特征分析方法得到的找礦標(biāo)志在找礦中的應(yīng)用效果更加準(zhǔn)確明顯，傳統(tǒng)分析方法的找礦標(biāo)志略有偏差。說明本文設(shè)計(jì)的物探異常特征分析方法具有一定的有效性。

3 結(jié)語

本文通過分析多金屬礦區(qū)的特征，引入航磁與地面重磁相結(jié)合的方法，對(duì)礦區(qū)物探異常特征進(jìn)行分析，精準(zhǔn)的完成找礦標(biāo)志的設(shè)定，并通過與傳統(tǒng)分析方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了本文方法在實(shí)際找礦應(yīng)用中的有效性。本文通過航空高精度測(cè)磁、激電中梯重磁相結(jié)合的綜合物探方法，對(duì)不同比例的航磁數(shù)據(jù)進(jìn)行插值、極化、垂向一階導(dǎo)數(shù)等及基本的位場(chǎng)處理，獲得一系列的圖件，對(duì)找礦標(biāo)志的尋找進(jìn)一步提供了分析依據(jù)，提高了成礦地區(qū)鉆孔布設(shè)的準(zhǔn)確性，兩種方法互相驗(yàn)證參照，取得了較好的效果。