呂 翔
工作區(qū)屬藏東南高山草甸地貌,地處他念他翁山脈的東南部。海拔標(biāo)高3380m ~5002m,相對(duì)高差大于1500m。地形陡峻,切割劇烈,地勢(shì)北西高東南低,測(cè)區(qū)東部和南部溪流兩側(cè)第四系覆蓋厚,植被發(fā)育,基巖露頭少。水系發(fā)育,屬怒江中游流域玉曲支流,由北北東向南西流。
勘查區(qū)屬藏東南高原溫帶半干旱氣候區(qū)。年氣溫溫差較小,冬春氣候干燥寒冷,年無霜期90 天左右。降雨量集中在7月~9月,年均降水量為405.5 mm。常見自然災(zāi)害有洪水、滑坡、泥石流、干旱、冰雹、霜凍等。每年4月~11月宜開展野外作業(yè)。區(qū)內(nèi)居民為藏族農(nóng)牧民,居民點(diǎn)主要集中在孟瓊村和孟青村,僅有極少數(shù)牧民散居。以牧業(yè)為主,以飼養(yǎng)牦牛、馬、綿羊、山羊?yàn)橹?;少量農(nóng)業(yè),以種植青稞,土豆為主。區(qū)內(nèi)有居民用電,無任何工業(yè),牧民收入主要靠牧業(yè),少量農(nóng)業(yè),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)單一落后。
區(qū)內(nèi)地層出露較復(fù)雜,從老到新主要有:
上三疊統(tǒng)波里拉組(T3b):主要巖性為灰色灰?guī)r夾生物屑灰?guī)r。呈楔子狀平行分布于礦區(qū)北東、中北部與南部,寬幾十米至1 公里,與兩側(cè)地層呈斷層或整合接觸。
上三疊統(tǒng)甲丕拉組阿者拉組(T3a):主要巖性為深灰——灰黑色板巖、砂巖。分布于工作區(qū)的中北部與南西角,面積大于2 平方公里。
第四系全新統(tǒng)(Qhal+pl):分布在普查區(qū)南部及中部汪達(dá)鎮(zhèn)及其附近溝谷地帶,沿溝谷低洼地帶呈條帶狀分布,總體呈樹枝狀。巖性包括沖積、洪積,主要由漂石、礫石、礫砂質(zhì)亞粘土構(gòu)成,分布于河床,河漫灘和Ⅰ、Ⅱ級(jí)河谷階地上,厚度0m ~20m。
工作區(qū)構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造,其地表多形成數(shù)米—三十余米的構(gòu)造破碎帶和不明顯的負(fù)地形特征,斷層兩側(cè)的巖石多表現(xiàn)為強(qiáng)烈破碎、碎裂巖化、糜棱巖化,巖層強(qiáng)烈變形,產(chǎn)狀凌亂等特征。構(gòu)造線方向主要為北西——南北東,次有近南北向斷裂。
磁測(cè)區(qū)內(nèi)巖石的磁性特征,是磁測(cè)資料地質(zhì)推斷解釋重要前提和依據(jù)。根據(jù)磁測(cè)區(qū)出露的巖石,及部分磁性參數(shù)測(cè)定,整理、統(tǒng)計(jì)結(jié)果,結(jié)合磁測(cè)區(qū)ΔT 平面等值線圖對(duì)測(cè)區(qū)的巖(礦)石磁性特征可知:礦區(qū)圍巖主要為弱磁性的砂巖和灰?guī)r,而一般常含磁鐵礦(10%左右),具有中強(qiáng)磁性。磁鐵礦具有強(qiáng)磁性,但圍巖具有弱磁性,是找礦的主要標(biāo)志。
為查明工作區(qū)的成礦地質(zhì)條件,了解礦體的大概走向及規(guī)模,為下一步開展工作提供依據(jù)。在工作區(qū)相關(guān)區(qū)域展開地面高精度磁測(cè)的工作。
完成工作實(shí)物工作量高精度磁測(cè)1.0Km2,物理點(diǎn)306 個(gè)(含質(zhì)量檢查點(diǎn))。野外工作結(jié)束后,對(duì)所獲得的資料進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及綜合分析研究,并結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征,在成礦有利地段,推測(cè)含礦構(gòu)造帶產(chǎn)狀及礦(化)體的空間賦存特征,為下一步開展工作提供依據(jù),達(dá)到工作目的,圓滿地完成工作任務(wù)。
通過對(duì)本項(xiàng)目野外工作過程及采集數(shù)據(jù)全面分析,整體來看,工作布置與方法符合設(shè)計(jì)要求;儀器性能滿足規(guī)定要求;野外觀測(cè)方法正確、記錄內(nèi)容完整真實(shí);質(zhì)量檢查方法與方式符合設(shè)計(jì)要求。
工作成果圖件:
通過對(duì)野外磁測(cè)數(shù)據(jù)整理、處理、解釋及對(duì)采集的巖石標(biāo)本的測(cè)定、計(jì)算,形成反映工作完成情況、工作質(zhì)量及解釋成果的各類記錄、表冊(cè)和圖件。
工作測(cè)區(qū)實(shí)際材料圖:包括磁法測(cè)量工作區(qū)、磁測(cè)線及編號(hào)、磁測(cè)點(diǎn)、磁測(cè)質(zhì)量檢查點(diǎn)、標(biāo)本采集點(diǎn)及編號(hào)、基點(diǎn)、日變站等。
各項(xiàng)原始資料:磁測(cè)原始記錄、磁測(cè)測(cè)點(diǎn)計(jì)算表、質(zhì)量檢查點(diǎn)計(jì)算表、磁測(cè)日變曲線圖。磁力儀和GPS 性能校正及總基點(diǎn)確定表、磁測(cè)標(biāo)本采集情況登記表、磁測(cè)工作情況記錄表、巖(礦)石標(biāo)本參數(shù)測(cè)定記錄表。
成果及解釋圖件:△T 等值線平面圖、原平面化極等值線平面圖、上延等值線平面圖等。
由于地形陡峭復(fù)雜,設(shè)計(jì)側(cè)線方向?yàn)檠厣郊顾椒较颍捎妹娣e性規(guī)則測(cè)網(wǎng)式控制測(cè)量,線距100m,點(diǎn)距50m 為基本觀測(cè)網(wǎng)??倻y(cè)線10 條,測(cè)線總長度10Km,物理測(cè)量點(diǎn)306 個(gè)。
(1)測(cè)地工作采用1:10000地形圖領(lǐng)航,具體做法是在室內(nèi)將測(cè)線展繪在1:10000地形圖上。在圖上量取坐標(biāo),采用GPS導(dǎo)航定點(diǎn)。每個(gè)點(diǎn)位坐標(biāo)均使用GPS定位,施工前,GPS均進(jìn)行誤差校正。具體參照《地面高精度磁測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DZ/T0071-93)。
(2)測(cè)地質(zhì)量檢查工作。剖面布設(shè)工作質(zhì)量檢查采用同精度、同剖面,不同人,不同時(shí)間方法進(jìn)行檢查。質(zhì)量檢查點(diǎn)98 個(gè),占總工作量(306)的3.20%。
3.3.1 儀器試驗(yàn)
依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書和相應(yīng)規(guī)范要求,在開展磁測(cè)工作前開展各種試驗(yàn)。技術(shù)試驗(yàn)?zāi)康脑谟冢毫私鈨x器性能、噪聲,儀器一致性等。
(1)儀器技術(shù)指標(biāo):磁測(cè)工作使用的質(zhì)子磁力儀型號(hào)分別為:加拿大生產(chǎn)GSM-19T、加拿大生產(chǎn)ENVI。儀器精度小于或等于1nT,分辨率小于或等于0.1nT。
(2)儀器噪聲水平的測(cè)定:選擇磁場(chǎng)平穩(wěn)且不受人文干擾的地方,儀器間距在20m 以上,以免探頭磁化相互影響,探頭高度保持一致。各儀器同時(shí)觀測(cè),觀測(cè)時(shí)間同步,讀取60 個(gè)左右的觀測(cè)值,按7 點(diǎn)滑動(dòng)平均值計(jì)算儀器的噪聲均方根值S。根據(jù)S值了解儀器噪聲水平。繪制試驗(yàn)曲線。本次野外磁測(cè)工作,共進(jìn)行1 次噪聲水平測(cè)定,兩臺(tái)儀器均方差小于0.53nT。
(3)儀器一致性測(cè)定:一致性測(cè)定在工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)選擇地表干擾少且無人工干擾場(chǎng)影響的地段進(jìn)行,測(cè)線穿過的地段磁異常有變化。在測(cè)線上布置50 個(gè)觀測(cè)點(diǎn),將測(cè)點(diǎn)工作的磁力儀在相同的觀測(cè)點(diǎn)上往返觀測(cè),觀測(cè)值經(jīng)過日變改正后,計(jì)算均方差。在項(xiàng)目野外磁測(cè)工作期間,共進(jìn)行1 次儀器一致性測(cè)定,儀器一致性測(cè)定均方差為1.28nT。
(4)儀器探頭高度試驗(yàn):在項(xiàng)目野外磁測(cè)工作中,根據(jù)探頭不同高度試驗(yàn)均方誤差大小,結(jié)合野外測(cè)量條件,選定工區(qū)磁力儀測(cè)量探頭高度為1.8m。
根據(jù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析,認(rèn)為擬投入工作測(cè)量儀器均能滿足高精磁測(cè)技術(shù)規(guī)范要求。
3.3.2 野外測(cè)量方法
(1)日變觀測(cè)。日變觀測(cè)點(diǎn)及校正點(diǎn)選設(shè)在磁場(chǎng)較平穩(wěn)無人工干擾場(chǎng)影響,且出工、收工較為方便的地方。以便于對(duì)儀器狀況進(jìn)行野外工作觀測(cè)前及觀測(cè)后的檢查觀測(cè)。磁測(cè)工作區(qū)日變觀測(cè)站選定在進(jìn)入工作區(qū)的溝里面,在半徑2m 及高差0.5m 范圍內(nèi)磁場(chǎng)變化小于2nT。日變站控制范圍小于30Km,讀數(shù)自動(dòng)記錄時(shí)間間隔30s。日變站所用儀器穩(wěn)定性較好,精度同測(cè)網(wǎng)觀測(cè)磁力儀相同,日變站觀測(cè)時(shí)間開始于早校觀測(cè)前,結(jié)束于晚校觀測(cè)之后。
(2)正常場(chǎng)選擇。依據(jù)磁場(chǎng)總基點(diǎn)選擇原則,經(jīng)過慎重分析,總基點(diǎn)位置選定在測(cè)區(qū)附近。在半徑2m 及高差0.5m 范圍內(nèi)磁場(chǎng)變化值小于2nT 的條件下,經(jīng)實(shí)地測(cè)定,確定為T0=49760.5nT。
(3)磁測(cè)點(diǎn)觀測(cè)。磁測(cè)人員(含日變觀測(cè))在觀測(cè)前檢查是否帶有磁性物體,攜帶的砍刀及磁性物件與測(cè)點(diǎn)保持一定距離(距離試驗(yàn)確定),磁測(cè)開始于儀器校正點(diǎn),結(jié)束于儀器校正點(diǎn)。整個(gè)測(cè)區(qū)工作探頭高度1.8m(四個(gè)連結(jié)桿)和探頭方位(南北)均保持一致。遇特殊地形、磁性干擾物(陡崖、等)時(shí)野外記錄均做記錄說明。在前后測(cè)點(diǎn)場(chǎng)值差異較大時(shí),進(jìn)行磁測(cè)點(diǎn)加密觀測(cè),并在附近盡可能采集了巖石標(biāo)本。同時(shí)在測(cè)線觀測(cè)時(shí)對(duì)測(cè)點(diǎn)周圍特殊地質(zhì)現(xiàn)象及的礦點(diǎn)進(jìn)行了必要的記錄。在測(cè)線觀測(cè)時(shí)出現(xiàn)場(chǎng)值變化較大及其它問題時(shí)均與駐地技術(shù)人員聯(lián)系。
3.4.1 標(biāo)本采集
采集的巖石標(biāo)本在新鮮的巖體或鉆孔巖芯上采集,每個(gè)采集點(diǎn)(坐標(biāo))一般采集2 塊~3 塊,現(xiàn)場(chǎng)用油性筆標(biāo)寫坐標(biāo),同時(shí)做好紙質(zhì)記錄。
3.4.2 標(biāo)本測(cè)定
依據(jù)高精度磁測(cè)規(guī)程(DT/T0071-93),在寧拉工作區(qū),使用質(zhì)子磁力儀(GSM-19T)采取總場(chǎng)方式,高斯第二位置,24 次記錄方式測(cè)定巖石標(biāo)本磁參數(shù),標(biāo)本測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)日變改正、整理,采用中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與空間信息學(xué)院軟件(MAGS2.0)計(jì)算。
資料整理是對(duì)野外實(shí)測(cè)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)及其它記錄,按照磁測(cè)規(guī)范要求進(jìn)行各項(xiàng)必要的基本整理,主要包括日變改正、正常場(chǎng)改正、高度改正及測(cè)點(diǎn)磁異常計(jì)算等。
3.5.1 磁測(cè)資料整理
每天野外工作結(jié)束,晚上室內(nèi)資料整理人員將磁測(cè)儀器、設(shè)備原始數(shù)據(jù)(日變記錄、磁測(cè)點(diǎn)觀測(cè)記錄、GPS 記錄)傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi),經(jīng)備份保存后,形成后續(xù)工作需要的數(shù)據(jù)格式。并對(duì)當(dāng)日野外紙質(zhì)記錄(磁測(cè)數(shù)據(jù)觀測(cè)、巖石標(biāo)本采集及測(cè)地記錄等)核對(duì)、整理,驗(yàn)收。
3.5.2 各項(xiàng)改正
(1)日變改正。日變改正前,在Excel 中剔除日變數(shù)據(jù)中的突變數(shù)據(jù),然后對(duì)日變數(shù)據(jù)進(jìn)行7 點(diǎn)滑動(dòng)平均,另存為Surfer 數(shù)據(jù)文件格式,采用中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與空間信息學(xué)院軟件(MAGS2.0),對(duì)磁測(cè)觀測(cè)值進(jìn)行日變改正。改正值采用對(duì)日變觀測(cè)值進(jìn)行線性插值的方法求得。基本磁場(chǎng)值T0 直接使用經(jīng)實(shí)地測(cè)定的總基點(diǎn)T0=49761.5nT。
(2)高度改正。高度改正采用《規(guī)范》中的公式計(jì)算得出。本次高度改正從總基點(diǎn)高程起算,采用中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與空間信息學(xué)院軟件(MAGS2.0),對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行高度改正,約43.5m 高度改正1nT,比總基點(diǎn)高43.5m 時(shí)減小1nT,比總基點(diǎn)低43m 時(shí)加多1nT。
(3)正常場(chǎng)改正。正常梯度改正是利用地磁場(chǎng)各分量的高斯球諧表達(dá)式計(jì)算,質(zhì)子磁力儀進(jìn)行磁測(cè),觀測(cè)值為總磁場(chǎng)強(qiáng)度,將總值減去正常地磁場(chǎng)T0 得到總磁場(chǎng)強(qiáng)度異常△T。正常地磁場(chǎng)改正采用國際地磁參考場(chǎng)模型(IGRF2005-2010 球諧系數(shù)),采用中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與空間信息學(xué)院軟件MAGS2.0),由每個(gè)磁測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度計(jì)算該點(diǎn)的正常地磁場(chǎng),將之與總基點(diǎn)正常地磁場(chǎng)進(jìn)行正常場(chǎng)改正。
(4)磁異常△T 計(jì)算。為了便于查閱計(jì)算過程及數(shù)據(jù),磁測(cè)成果表以線號(hào)為目錄(順序),測(cè)點(diǎn)按大小排序分測(cè)區(qū)裝訂成冊(cè)。
(5)網(wǎng)格化。在對(duì)磁測(cè)資料作數(shù)據(jù)處理時(shí),要求數(shù)據(jù)按規(guī)則網(wǎng)格分布,因此將同一測(cè)區(qū)完成各項(xiàng)改正的磁測(cè)數(shù)據(jù),按一定數(shù)據(jù)格式合并成一張數(shù)據(jù)表后,利用Surfer、Grapher 及Mapgis 軟件,采用局部最優(yōu)線性無偏估計(jì)法即克里格法(對(duì)比分析網(wǎng)格化方法,該網(wǎng)格方法等值線圖件繪制效果)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化,網(wǎng)格大小約為10m×10m。為減小測(cè)區(qū)邊緣損失和畸變,數(shù)據(jù)網(wǎng)格化前將邊界向外擴(kuò)展進(jìn)行了擴(kuò)邊處理。
磁測(cè)誤差主要來源于儀器記錄、測(cè)量定位、資料整理等。測(cè)量精度是上述各種誤差的綜合反映。
測(cè)地檢查工作以不同人不同時(shí)間多臺(tái)GPS 按總工作量3%檢測(cè),要求點(diǎn)位平面坐標(biāo)誤差小于5m,高程相對(duì)誤差小于20m。利用磁測(cè)點(diǎn)質(zhì)量檢查點(diǎn)和原始測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)地工作評(píng)價(jià)。磁測(cè)質(zhì)量檢查工作按照高精度磁測(cè)規(guī)程(DT/T0071-93)和“設(shè)計(jì)書”的要求采用日常檢查與專項(xiàng)檢查相結(jié)合。日常檢查安排在磁測(cè)工作中已做標(biāo)記的磁測(cè)點(diǎn)進(jìn)行,專項(xiàng)檢查安排在磁測(cè)工作結(jié)束后,依據(jù)磁測(cè)初步資料,對(duì)已做標(biāo)記的異常點(diǎn)、可疑點(diǎn)進(jìn)行檢查。檢查工作量為測(cè)區(qū)總工作量的3%~5%。
磁測(cè)區(qū)質(zhì)量檢查點(diǎn)共計(jì)10 個(gè),質(zhì)量檢查率為3.27%。磁測(cè)總精度是野外觀測(cè)均方誤差、基點(diǎn)、高程與正常場(chǎng)改正誤差的總和。
為了更好地突出異常信息,提高解釋精度,對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)主要進(jìn)行:(1)ΔT 的預(yù)處理(網(wǎng)格化和圓滑);(2)位場(chǎng)轉(zhuǎn)換(化極和向上延拓)。
4.1.1 ΔT 的預(yù)處理
應(yīng)用編制的重磁數(shù)據(jù)處理程序(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與空間信息學(xué)院軟件MAGS 2.0),對(duì)整個(gè)工區(qū)的ΔT 數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。為了消除高頻干擾和畸變,對(duì)原始ΔT 數(shù)據(jù)進(jìn)行正則化濾波處理,正則化濾波尺寸為5 點(diǎn)。濾波處理后,在達(dá)到圓滑濾波目的的同時(shí),盡可能的保留異常細(xì)節(jié),提高數(shù)據(jù)處理的效果。
4.1.2 位場(chǎng)轉(zhuǎn)換
根據(jù)解釋工作的需要,對(duì)經(jīng)濾波處理后的ΔT 原始數(shù)據(jù)進(jìn)行位場(chǎng)轉(zhuǎn)換處理。首先,對(duì)ΔT 數(shù)據(jù)在原平面上進(jìn)行化極和分量轉(zhuǎn)換,以便更好地揭示磁源體的性質(zhì),形態(tài)及空間位置等特征。其次,對(duì)原平面垂直磁化時(shí)磁場(chǎng)的Z 分量分別向上延拓,突出規(guī)模較大的或深部的異常信息。所有圖件的編制全部按規(guī)范要求進(jìn)行,采用MAPGIS 制圖軟件成圖。根據(jù)地質(zhì)和磁場(chǎng)特征,等值線間隔根據(jù)數(shù)值異常的大小來選擇。
縱觀工作區(qū)磁測(cè)△T 平面等值線圖,磁異常北高南低,磁場(chǎng)變化簡(jiǎn)單,波動(dòng)較明顯?!鱐 的變化范圍在-50nT ~70nT 之間,偶有幾百nt 的跳躍,屬表面異常源影響。局部異常主要有兩處Ⅰ和Ⅱ。
Ⅰ處異常相對(duì)比較規(guī)則,△T 的正負(fù)異常相當(dāng),經(jīng)過化極后,形態(tài)更加清晰。從上延的結(jié)果看,異常形態(tài)基本不變,但上延距離較大時(shí),△T 幅值下降的很劇烈。由此可知異常是由附近的斷裂和表面異常源疊加引起的。
Ⅱ處的異常則相對(duì)凌亂。幾個(gè)不同的正負(fù)異常中心,△T 異常跳動(dòng)劇烈,化極后這種情況也比較明顯。而從上延的結(jié)果看,該處的異常已經(jīng)被覆蓋,由此可知,Ⅱ處的異常是由表面的磁鐵礦化物質(zhì)引起的異常反應(yīng)。
(1)通過開展本次高精度磁測(cè)工作,初步了解礦體的大概走向及規(guī)模,為下一步地質(zhì)找礦工作提供指引。
(2)對(duì)于交通條件差,路途遙遠(yuǎn),切割劇烈的地區(qū),由于磁測(cè)儀器設(shè)備輕便且操作簡(jiǎn)單的原因,相較于其它傳統(tǒng)地質(zhì)及物探勘查手段,開展高精度磁法測(cè)量降低交通運(yùn)輸成本,提高工作效率。
(3)對(duì)磁測(cè)異常解釋中,不僅可以粗略分辨地下地質(zhì)構(gòu)造及礦體走向等,通過延拓還能辨別真假異常,具有很高的實(shí)用性。
(4)在高山草甸區(qū),植被茂密,礦化構(gòu)造等露頭出露較少,對(duì)傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查工作開展造成很大困難。開展高精度磁法測(cè)量能夠很好地解決這一問題,通過磁測(cè)異常解釋成果,能夠在工作區(qū)提供可靠的找礦靶區(qū),為下一步工作區(qū)地質(zhì)工作的開展提供可供參考的可靠依據(jù),為地質(zhì)探礦工程投入減少不必要的資源浪費(fèi)。