楊建嶺

（華北地質(zhì)勘查局第四地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066000）

重力勘探技術(shù)屬于一種地球物理的勘察方式，對于實際進行區(qū)域地貌研究以及固體礦藏勘察等方面會起到著非常關(guān)鍵的作用，應用也將會非常普遍。通過實際的經(jīng)驗人們就能夠看到，每一個不同的地質(zhì)特征都會擁有著不同的重力異常。而重力勘查技術(shù)也正是通過對重力異常的情況進行分析，來對測區(qū)的地理結(jié)構(gòu)做出推測。近年來，在對隱伏礦及其深部礦的固體礦物勘察中，重力勘查技術(shù)的運用已經(jīng)十分普遍，而且達到了很好的效果。因此，我們有必要針對重力勘查在鐵礦探查中的實際運用，加以分析。

1 重力異常的概述

通過對每一項改正的重量觀測值進行最基本的數(shù)據(jù)處理之后，就會得出剩余的重力異?；蛘邊^(qū)域的重力異常。而有關(guān)工作人員通過對其重力的異常性質(zhì)進行分析，也能夠找出造成地質(zhì)異常的主要因素[1]。

2 重力異常的主要地質(zhì)原因

2.1 結(jié)晶基巖

通常情況下，結(jié)晶基巖會與上面覆蓋的沉積巖當中擁有一個比較明顯的密度界面，其中每1立方厘米的密度差都會在0.1g~0.3g的范圍內(nèi)。一般來說，結(jié)晶基巖與沉積巖系相比，平均的密度會比較大。在一些沉積巖不厚以及結(jié)晶基巖比較淺的區(qū)域，重力異常的變化會直接反映出基巖頂面的起伏，依據(jù)其隆起的狀況以及凹陷的情況可以對于地質(zhì)的構(gòu)造進行劃分，進而更好的對于油氣以及煤盆地進行尋找。

2.2 沉積巖變化

沉積巖系在不同的時期以及不同的巖層類型之間，都會存在著較為顯著的密度差別。通常情況下，有很多密度界面的上下都會存在著密度的差異，但同時，這種密度界面又會和周圍地質(zhì)的界面一致，這也正是人們使用重力來對于沉積在巖層區(qū)域上的局部構(gòu)造進行解釋的重要依據(jù)。在這一界面當中，地震探測以及電法勘探等新技術(shù)都會產(chǎn)生非常好的效應[2]。

2.3 金屬礦體及其他

一般情況下，在一些金屬的礦床中，其中包括鐵礦、銅礦、以及鉻鐵礦等等，尤其是一些致密性的金屬礦床，它們的密度會比圍巖大很多，兩者在每1立方厘米時，會相差0.5g~3g的范圍內(nèi)。不過，對于一些非金屬礦來說，比如煤、巖鹽等，它們的必讀會比圍巖小很多。

3 重力勘查的工作方法

3.1 工作比例尺與測網(wǎng)

通常情況下，在對于重力勘查技術(shù)進行應用的過程中，根據(jù)地質(zhì)的調(diào)查任務、檢查對象的規(guī)模及其重力異常的特征，來制定工作比例尺。對鐵礦的勘探而言，工作比例尺越大，根據(jù)重力異常進行研究的艱難程度也就會越高。一般而言，1:50萬和1:100萬之間的比例，會較為適合于對重力空白區(qū)域進行研究，從而對深部的結(jié)構(gòu)以及區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)等問題展開深入研究；1:10萬~1:20萬之間的大規(guī)模性會更適合于對石油以及煤田進行普查，而且還能夠針對于與圍巖結(jié)構(gòu)之間擁有著顯著密度差別的隱伏斷層巖體強度以及斷裂破碎帶進行追索以及圈定，其中包含了對于基低的起伏及其結(jié)構(gòu)進行研究，以及針對于沉積盆地的范圍進行圈定；1:5萬~1:500之間的比例尺會更加適用于對巖礦體的位置、產(chǎn)狀等進行調(diào)查[3]。

3.2 重力測量的精度

通常情況下，重力測量的精度主要就是對于重力觀測的質(zhì)量進行檢驗，可以對技術(shù)的措施以及經(jīng)濟進行決定。一般來說，對于重力測量精度的要求會切實保證地質(zhì)任務的需求，也就是說可以對探測對象引起的最小異常進行反映。

3.3 基點與基點網(wǎng)

在實際進行重力測定的過程中，必須設置一個總基點，也就是起算點，還可通過利用高精度的方法和國家的重力基本網(wǎng)進行共同檢測，進而得出絕對值。在實地對面積進行測定的過程中，可在測區(qū)中設置若干個基點。這些若干的基點都必須保持均勻分布，這樣就能夠?qū)⒖偦c聯(lián)系到一起，從而形成基點網(wǎng)。一般情況下，基點網(wǎng)主要就是對于重力值以及控制重力儀混合零電位移情況進行傳遞，這樣就可以真正做到減少積累誤差，進而有效提高觀測的精度。

3.4 野外觀測法與零點位移校正

在進行重力觀測的過程中，相關(guān)工作人員可以從基點開始，之后再一次進行測點的觀測，最后再閉合在原基點來完成觀測。如果儀器的零點位移不屬于線性，又或者是偏移值比較大，那就必須縮短時間閉合到基點。一般情況下，將零點位移到兩點間時，最大誤差范圍也是有相應要求的。會要求誤差范圍不得大于原設計要求觀測均方誤差的1倍~3倍。通過把二點間的誤差按照時間來分攤在測點上面，也就是零點位移校正。

3.5 重力儀的試驗工作

對重力儀而言，在其野外工作的過程中，不但必須對儀器進行最基礎(chǔ)的側(cè)程調(diào)整、格值標定，還有對光線靈敏度調(diào)整，還必須對混合零點位移和儀器的一致性進行測試。

3.6 重力勘查中的測地工作

在實際進行重力勘查的過程中，要想對重力測量的結(jié)果進行各項的修正，就一定要對重力異常的位置進行確定，積極配合測地的工作。通常情況下，測地工作的主要任務有以下三種。第一，通過布置和設測網(wǎng)，對重力點的實際位置加以判斷，以便于更好的對正常重力點加以修正；第二，對重力測量的高度加以重新設定，以便于更好的完成高度修正；第三，對于地勢變動相當大的地方，就必須做好地質(zhì)測量工作，以便更好的對地貌變化加以改正。

4 重力資料在研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造以及預測成礦遠景上的應用

在對于鐵礦進行勘探的工作當中，預測成礦遠景是一項具有重大意義的工作，其主要會涉及到成礦的理論以及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造等問題。通過對于區(qū)域性的中小比例尺重力資料進行應用，并結(jié)合地質(zhì)以及其他物探的資料，就可以在一定程度上對于其中的某一些問題進行解決[4]。

例如，我國東北地區(qū)的某地就有著沉積變質(zhì)礦區(qū)的例子。在這一區(qū)域，其鐵礦層的構(gòu)造型態(tài)會包括了鐵石英巖或是包括鐵角閃石的硅質(zhì)，主要產(chǎn)生于前震旦紀變質(zhì)巖系之中，其蓋層則主要是古生界與中生界之間的巖層。根據(jù)重力異常的變化我們就能夠?qū)γ芏群艽蟮那罢鸬┫灯鸱鼱顩r加以了解。而通過對前震旦系土壤地層的結(jié)構(gòu)進行研究，也能夠?qū)ΦV的遠景區(qū)加以發(fā)現(xiàn)。通過對礦區(qū)的龍磁異常進行分析，在鉆探的過程中，有兩處鉆孔分別在330m、以及240m處發(fā)現(xiàn)了前震旦系基底，有一處鉆孔在500m處才會發(fā)現(xiàn)基底混合巖，外圍有兩個鉆孔在600m處還處于中生界的地層當中。通過對于當?shù)氐奈镄再Y料以及實際的剖面圖進行研究可以得出，除背斜東南翼及其南端的已知礦點以外，礦產(chǎn)普查的最遠景區(qū)會位于背斜的西北傾沒翼。因為背斜核部含有著鐵巖系而被完全剝蝕了，也就沒有多大的希望可以找到礦。

又例如，在我國長江中下游的一些鐵礦區(qū)。通過對這一區(qū)域的環(huán)境中磁性特征及其與內(nèi)生鐵礦床分布規(guī)律進行比較能夠看出，這一區(qū)域中的任何內(nèi)生鐵礦床的主要礦點，都會位于重磁性異常區(qū)域。而在這其中，其會處于以下兩種重磁異常區(qū)當中。第一，區(qū)域性重磁同高異常區(qū)域，特別是在其邊部；第二，區(qū)域重力較低邊緣帶的低緩磁力異常區(qū)，抑或是在以低緩磁力的較高為背景的重力梯級帶中。有部分研究者會指出，為什么會發(fā)生區(qū)域性的重磁異常，要是由于在地底相當深的區(qū)域會生存著巨大的巖漿體。正因為具有這些巖漿體，不但能夠給礦床的產(chǎn)生帶來比較充足的礦質(zhì)資源，還能夠帶來相當豐富的熱量，進而形成一個具有價值的礦床。由于這種巖漿體是安山質(zhì)向上運移的產(chǎn)物，并且依靠長時間的侵入而形成，也就定然會導致上部的巖漿出現(xiàn)斷裂抑或是隆起的情況。因此，在地面我們進行觀測的過程中，其重磁異常的特征往往會被各種地質(zhì)因素所影響，進而使得其更加復雜。

通過對布格重力異常的情形進行分析能夠看到，在磁力最高區(qū)的附近會存在著很多已知的鐵床和礦點。經(jīng)過分析可以指出，這些礦床的主礦點與產(chǎn)生了重磁異常特征的地下巖漿體之間，存在著十分緊密的聯(lián)系。同時，如果有一些巖漿體是中酸性的，而且具有中等的鐵磁性，密度值也會相當?shù)汀５?，它在地面上所產(chǎn)生的各種異常一般都是正磁的異常?；径际怯捎谠谕ㄟ^地殼深部沿深斷層上升，與碳酸鹽類的圍巖進行碰撞的過程中所產(chǎn)生的相互作用狀態(tài)，從而使得礦床能夠形成。不過，若低緩的正磁異常區(qū)域中還存在區(qū)域重力相對較低的情況，并且在其基底或深斷層破裂帶的邊界上，又會分布著大量碳酸鹽類的土壤地層，那么會更有利于成礦[5]。

上述二種實例都說明了，在實際的工作中，能夠根據(jù)區(qū)域性重磁異常的特點來對成礦的遠景區(qū)情況做出分析。其實，就算處在同一個地方，也會存在著異常特性，不一定會發(fā)生完全相同的情況。由于重磁異常的特點，不但能夠直觀表現(xiàn)出地下較深處巖漿體的特性及其規(guī)模大小，還和地殼表層巖性及其結(jié)構(gòu)有著非常密切的聯(lián)系，所以必須從多個視角去分析。

5 重力資料在鐵礦普查以及勘探階段的實際應用

在對于鐵礦進行普查以及找礦的過程中，一般會使用1:5000-1:2萬的比例尺重力測定資料。在這一過程中，其能夠起到以下二種效果。第一，針對重力局部的異常進行分析，并結(jié)合其他的方式來對礦進行勘探[6]。當?shù)V體的規(guī)模相當大，埋藏較淺的時候，就可對礦體的范圍進行了圈定；第二，相關(guān)人員需要分析礦區(qū)的局部地質(zhì)構(gòu)造，并對侵入體的邊緣及其斷層破碎帶的方位加以判斷，從而了解周圍巖石地層結(jié)構(gòu)的構(gòu)造關(guān)系及其基巖的起伏狀況等。

6 結(jié)語

總而言之，在實際運用重力勘查技術(shù)進行鐵礦勘探的過程中，若對重力的資料進行利用，不僅可以彰顯出優(yōu)勢，也可以展現(xiàn)其弊端。因此，相關(guān)的工作人員一定要特別注意因地制宜。要想真正發(fā)揮出重力勘查技術(shù)在鐵礦勘探中的最大價值，相關(guān)的人員還需要進一步加強對于方法以及技術(shù)方面的研究，進而擴大這一技術(shù)的實際應用范圍[7]。不僅如此，相關(guān)的工作人員也需要不斷對實踐的經(jīng)驗進行總結(jié)，進而提高解釋的水平。只有這樣，才可以更好的對于礦體與圍巖之間存在著一定的密度差進行分析，進而獲得更好的鐵礦勘探效果。