物探(磁法)異常解釋(收集)

1、三、解釋異常的經(jīng)驗(yàn)     物探化探資料的推斷解釋?zhuān)嬖?種多解性：一是異常起因地質(zhì)定性解釋的多解性；二是定量反演異常源幾何參數(shù)的多解性。前一種情況常導(dǎo)致區(qū)分礦與非礦異常的失誤。例如，與全國(guó)知名的云南大紅山鐵礦和江蘇梅山鐵礦對(duì)應(yīng)的航磁異常，在查證之前僅依據(jù)磁異常特點(diǎn)和與地質(zhì)圖簡(jiǎn)單對(duì)比，最初均推斷由火山巖引起。后一種多解性可導(dǎo)致因產(chǎn)狀判斷錯(cuò)誤、推斷深度不準(zhǔn)等使第一、二個(gè)驗(yàn)證孔找不到礦體或找不到主礦體。正是由于客觀存在的這2種多解性，造成了物探化探資料推斷解釋的復(fù)雜性。      減少多解性的辦法，從目前看主

2、要有3條途徑：其一是通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)在數(shù)量上空間分布上的增多，減少定量解釋的多解性；其二是通過(guò)稀疏工程控制和增加性質(zhì)不同的觀測(cè)參數(shù)，即投入綜合方法減少定性與定量解釋的多解性；其三是深入研究異常和提高解釋者的水平。     從眾多異常中篩選出礦致異常進(jìn)行工程驗(yàn)證，就是物探化探找礦中在取得合格資料后的關(guān)鍵。異常篩選是目前物探化探找礦工作中技術(shù)難度最大、最能顯示物探化探工作者水平的重要方面，因?yàn)楫惓５刭|(zhì)起因解釋需考慮眾多的復(fù)雜因素。在給異常定性時(shí)，判斷異常的地質(zhì)起因要注意以下問(wèn)題：    1 從已知到未知和注意發(fā)現(xiàn)新類(lèi)型、新

3、礦種并重    “從已知到未知”是物探化探異常解釋的基本準(zhǔn)則之一?！耙阎笔紫仁侵腹^(qū)內(nèi)或鄰近地區(qū)已知地質(zhì)起因的異常，通過(guò)追索、類(lèi)比已知異常，推斷未知異常的地質(zhì)起因，可靠性較大；同時(shí)也是指非工區(qū)內(nèi)、非鄰區(qū)的已知成礦地質(zhì)條件和已知礦異常特點(diǎn)，據(jù)此篩選出位于與已知礦成礦地質(zhì)條件相同或相似地段的異常和異常特點(diǎn)相近的異常進(jìn)行驗(yàn)證，成功的把握也較大。     “從已知到未知”不能絕對(duì)化。同一地區(qū)同一礦種可能有幾種礦床類(lèi)型：控礦構(gòu)造可能有多組方向；同一類(lèi)礦床可能產(chǎn)在并不完全相同的地質(zhì)環(huán)境中；更重要的是在工作區(qū)內(nèi)可能存在不同于已知礦床的新

4、礦種、新類(lèi)型。既要從已知到未知，尋找與已知礦床類(lèi)似的礦床；又要有創(chuàng)新的思想，同樣注意那些與已知礦異常特點(diǎn)不同、所處地質(zhì)環(huán)境或礦化特點(diǎn)不同的那些異常。     江蘇棲霞山鉛鋅銀礦床原為小型錳礦，驗(yàn)證自電和化探異常，卻發(fā)現(xiàn)了大型鉛鋅銀礦床；陜西八卦廟金礦先發(fā)現(xiàn)了褐鐵礦化石英脈含金，從19811987年，用了7年時(shí)間找石英脈型金礦，但品位普遍低，此后在化探金異常中心布槽驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)寬達(dá)100余m的含金蝕變千枚巖，從此發(fā)現(xiàn)新類(lèi)型礦化，礦床規(guī)模達(dá)特大型；貴州老萬(wàn)場(chǎng)金礦，1983年土壤測(cè)量就圈出了金的高含量異常區(qū)；囿于找原生金礦，1985年再次查證該金異常，也未將土壤

5、中的高含量視為礦，而中止工作；到1992年進(jìn)行資料二次開(kāi)發(fā)時(shí)，才重視這一土壤測(cè)量異常，并發(fā)現(xiàn)了新類(lèi)型紅土型金礦；19571958年，據(jù)地面磁測(cè)異常發(fā)現(xiàn)了陜西大西溝鐵礦，儲(chǔ)量不足1000萬(wàn)噸，1966年發(fā)現(xiàn)航磁異常后，經(jīng)地面磁法詳查，1969年布5孔驗(yàn)證，都只見(jiàn)薄層磁鐵礦，此后由于地質(zhì)人員辨認(rèn)出了肉眼難以識(shí)別的菱鐵礦，才得以突破。實(shí)際上該礦床以菱鐵礦為主，次為菱鐵 磁鐵礦及少量磁鐵礦體。這一認(rèn)識(shí)的提高，使儲(chǔ)量增至3億噸。      2 要善于分析成礦地質(zhì)條件的復(fù)雜性     在定性解釋異常時(shí)，不重視異常部位

6、成礦地質(zhì)環(huán)境的分析是不對(duì)的，但必須高度重視成礦地質(zhì)條件分析的復(fù)雜性。     (1)地表成礦環(huán)境不利，地下有利。內(nèi)蒙古白音諾爾鉛鋅礦床屬矽卡巖型，依據(jù)激發(fā)極化異常在礦區(qū)西南的火山巖之下找到了矽卡巖型礦體；在山東西尚莊鐵礦的找礦中，根據(jù)位于閃長(zhǎng)巖出露區(qū)的磁異常，在閃長(zhǎng)巖的下接觸帶找到主礦體；1972年驗(yàn)證由黑龍江雙鴨山鐵礦引起的磁異常時(shí)，探槽中只見(jiàn)到變質(zhì)巖，地表又散布大量玄武巖轉(zhuǎn)石，就推斷異常由玄武巖引起，因而中止工作。1993年再次深入研究該異常時(shí)，才認(rèn)識(shí)到地表所見(jiàn)玄武巖不能引起實(shí)測(cè)異常，因而再次驗(yàn)證，孔中見(jiàn)到厚達(dá)百米的礦體，成為大型礦床。 &

7、#160;   (2)當(dāng)異常區(qū)存在石墨化、黃鐵礦化等干擾源時(shí)，不要就認(rèn)定是不利的。例如，吉林山門(mén)銀礦床，19791981年。采用1：10 000激發(fā)極化、磁法和少量土壤測(cè)量發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)5 000 m，寬1 0001500 m，Ms為630的規(guī)模巨大，強(qiáng)度很高的激電異常。認(rèn)為一級(jí)異常由石墨化、黃鐵礦化大理巖引起，次級(jí)異常由硫化物礦體引起。1982年認(rèn)為有找金前景，進(jìn)行槽探揭露，由于未分析Ag而無(wú)突破。1984年重新分析Ag，結(jié)果發(fā)現(xiàn)石墨化、黃鐵礦化大理巖就是含銀多金屬層，銀礦規(guī)模達(dá)大型(銀儲(chǔ)量為1 752 t)。    (3)地表只見(jiàn)礦化，地下有盲

8、主礦體。遼寧八家子鉛鋅礦床，19541961年發(fā)現(xiàn)并查證1：5 000土壤測(cè)量異常，只發(fā)現(xiàn)不連續(xù)礦化，認(rèn)為不具工業(yè)意義。19841987年又投人1：10 000激發(fā)極化，磁法和土壤測(cè)量，驗(yàn)證激電、化探綜合異常，在60110 m深處發(fā)現(xiàn)6個(gè)盲礦體，達(dá)中型；江西曾家垅錫礦，地表只見(jiàn)銅鉛鋅礦化，地下見(jiàn)錫礦體。     (4)地表露頭礦體小，深部有隱伏大礦體。廣西欽甲錫銅礦床，1958年檢查航磁異常發(fā)現(xiàn)小礦體露頭，因規(guī)模小，而停止工作。1961年驗(yàn)證強(qiáng)磁異常，控制了淺部9個(gè)礦體。19661972年驗(yàn)證低緩磁異常見(jiàn)主礦體，使礦床達(dá)中型；云南三山銅銀多金屬礦，198

9、0年區(qū)調(diào)發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦點(diǎn)10處，因規(guī)模小而停止工作。1993年查證該區(qū)面積達(dá)35 km2的區(qū)域化探異常，經(jīng)驗(yàn)證綜合物化探異常找到盲礦，銀、鍶達(dá)大型，銅、鉛為中型。     (5)地表所見(jiàn)礦床類(lèi)型無(wú)工業(yè)價(jià)值，深部的另一類(lèi)型有價(jià)值。例陜西泗人溝鉛鋅礦床，19591964年區(qū)調(diào)時(shí)查證土壤測(cè)量異常發(fā)現(xiàn)，但認(rèn)為屬石英脈型，無(wú)進(jìn)一步工作價(jià)值。19811983年1：5萬(wàn)水系重新發(fā)現(xiàn)該異常。1984年投人1：10 000巖石測(cè)量，1985年進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，在深部發(fā)現(xiàn)了充填型脈狀礦體，達(dá)中型。     (6)地表所見(jiàn)礦種無(wú)工業(yè)價(jià)值，地下卻

10、有另外有價(jià)值的礦種：例如，河北礬山磷鐵礦床，1959、1961、1969、1970年4次找鐵，施工6孔，均因鐵礦品位低而下馬。1973年再次驗(yàn)證磁異常，見(jiàn)80 m厚的磷礦層，因可綜合利用，所以成為大型工業(yè)礦床     (7)已知礦種礦床規(guī)模小，地下有另一礦種規(guī)模大。江西城門(mén)山銅礦床和武山銅礦床，地表均為小型鐵礦和鐵帽，地下為大型銅礦；安徽雞冠石銀(金)礦床，1965年驗(yàn)證激發(fā)極化異常只見(jiàn)富硫含鉛的磁鐵礦、褐鐵礦。1971年再次驗(yàn)證時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖芯含Au、銀較高，1983年重新分析鉆孔副樣，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大銀礦。     總

11、之，要依據(jù)異常查證結(jié)果，分析和計(jì)算地表所見(jiàn)地質(zhì)體或礦化體能否引起實(shí)測(cè)異常，若結(jié)論是否定的，就要考慮深部的可能變化。當(dāng)然，即使異常確由地表礦化引起，也可根據(jù)成礦系列的規(guī)律性，推斷深部的可能變化。二、背景技術(shù)根據(jù)磁鐵礦與磁性巖體的磁性差異，利用“日變法”來(lái)區(qū)分礦與非礦的研究方向已提出五十余年了。國(guó)內(nèi)投入研究并發(fā)表的文章有：七三年長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院寫(xiě)的“日變法"一文：黑龍江省物探隊(duì)撰寫(xiě)的“利用日變法和低頻交流電法分辨礦與非礦異常實(shí)驗(yàn)報(bào)告”；中科院礦床所1980年發(fā)表的“日變法區(qū)分礦與非礦的研究”等。    專(zhuān)業(yè)人事知道：大多數(shù)磁鐵礦的磁化率K大于003×4

12、si(k)，Q值小于l，而磁性巖體磁化率小于00l×4s i(k)，Q值在l10之間變化。當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)隨日變變化時(shí)，在磁鐵礦上方引起的磁異常變化值dz，dH，dT將比相同大小，埋深，形態(tài)的磁性巖體大很多倍。為此，在上世紀(jì)五十一七十年代，利用“日變法”區(qū)分礦與非礦的研究曾成為熱門(mén)課題。但他們的工作沒(méi)有達(dá)到區(qū)分礦與非礦的目的。失敗的原因是：他們的研究工作僅緊縮于日變異常值本身，沒(méi)有建立把磁性體上方已經(jīng)觀察到的z、H、T dz(z)、dz(H)、dz(T)、參數(shù)曲線與dz、dH、dT、dzH、dH H、dTH等參數(shù)曲線綜合起來(lái)納入有關(guān)公式求解隱伏磁性體真磁化率K及真Q值的方法技術(shù)。最終只能求解

13、視Q值，而視Q值比真Q值要大l4倍。不具有區(qū)分礦與非礦磁異常的能力。    目前區(qū)分礦與非礦磁異常的主要手段還是鉆探，大量的鉆探工程表明：產(chǎn)生磁異常的磁性體95以上為磁性巖體，對(duì)已找到的幾百萬(wàn)個(gè)磁異常，如果一個(gè)個(gè)要通過(guò)鉆探手段予以驗(yàn)證，在經(jīng)濟(jì)上是不可接受的。因?yàn)樗婕暗缴先f(wàn)億的勘探費(fèi)用。為此，找到一種直接利用磁法勘探手段來(lái)區(qū)分礦與非礦磁異常的方法，是地質(zhì)工作者長(zhǎng)期以來(lái)追求的目標(biāo)。    由成都地質(zhì)學(xué)院、武漢地質(zhì)學(xué)院、河北地質(zhì)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)合編的“應(yīng)用地球物理學(xué)一一磁法教程”，專(zhuān)題討論了各種區(qū)分礦與非礦磁異常的方法(P308310)

14、。其結(jié)論是：“對(duì)磁異常進(jìn)行解釋的首要任務(wù)是判斷引起磁異常的地質(zhì)原因。對(duì)找礦講，就是區(qū)分哪些是礦異常，哪些是非礦異常，當(dāng)?shù)刭|(zhì)和地球物理?xiàng)l件較為簡(jiǎn)單時(shí)，區(qū)分礦與非礦異常并不困難，但在覆蓋地區(qū)，礦體埋藏較深時(shí)，這一問(wèn)題就非常突出，而且難度較大，是磁法勘探領(lǐng)域中尚需進(jìn)一步研究的課題到目前為止，利用K值和Q值的方法有人工磁化法、日變法、低頻電磁感應(yīng)法及磁測(cè)深法，但這涉及到一系列的理論問(wèn)題及高精度的儀器問(wèn)題，現(xiàn)尚在研究中”。(目前儀器問(wèn)題已基本解決一筆者注)  1幾種簡(jiǎn)單形體的磁異常特征  （1）柱狀體的曲線特征  在自然界中的火山頸、筒狀體等均可看作為柱狀體。在北

15、半球向北傾斜的柱狀體基本上都是順軸磁化，磁化方向由柱頂指向柱底，即柱頂為負(fù)磁極，柱底為正磁極，其他地方無(wú)磁極分布。如圖6.2.2。圖 6.2.2  柱狀體的曲線異常 （2）球體的曲線特征    自然界中的襄狀體、透鏡體、充有磁性礦物的溶洞都可以近似看作為球體。一個(gè)均勻磁化球體的磁場(chǎng)等效于一個(gè)磁偶極子的磁場(chǎng)。圖6.2.3 和圖6.2.4 分別為垂直磁化和傾斜磁化異常曲線圖及斷面上磁力線的示意圖。             

16、0;         圖 6.2.3  垂直磁化球體的曲線          圖 6.2.4  傾斜磁化球體曲線 （3）板狀（脈狀）體的曲線特征  自然界中的層狀體，脈狀體都可近似地看作為板狀體。當(dāng)板狀體的頂面埋深小于上頂面寬度時(shí)，為厚板。反之為薄板。薄板和厚板的磁場(chǎng)特征基本類(lèi)似。當(dāng)?shù)姆较蚺c層面平行時(shí)，稱(chēng)為順層磁化，斜交時(shí)稱(chēng)為斜磁化。如圖6.2.5與6.2.6。   

17、                        圖 6.2.5  順層磁化板狀體曲線   圖6.2.6  斜磁化板狀體曲線權(quán)限 （4）接觸帶的曲線    垂直接觸帶走向的測(cè)線上，異常曲線的特征圖（6.2.7），在磁性巖層一側(cè)出現(xiàn)正值，且延續(xù)較長(zhǎng)范圍，非磁性巖層一側(cè)出現(xiàn)負(fù)值。 圖 6.2.7 

18、; 接觸帶的曲線   2磁異常的定性解釋    對(duì)磁異常解釋的步驟與思路和對(duì)重力異常的解釋相似。磁異常的形態(tài)與地質(zhì)體的形狀、磁性強(qiáng)弱、產(chǎn)狀等的關(guān)系，可綜述如下：  如果在等值線平面圖上磁異常沿某一方向延伸較遠(yuǎn)，說(shuō)明該磁性體為二度體，異常的長(zhǎng)軸方向即為磁性地質(zhì)體的走向。當(dāng)磁異常無(wú)明顯走向時(shí)，說(shuō)明磁性體可能為球、柱等二度體。磁性地質(zhì)體的規(guī)模可根據(jù)異常范圍大致確定。  在等值線平面圖上，如果發(fā)現(xiàn)在正異常周?chē)胸?fù)異常，一般為有限延深的磁性地質(zhì)體引起；如果只在一側(cè)出現(xiàn)負(fù)值，則為無(wú)限延深斜磁化地質(zhì)體引起；如果在正異常周?chē)怀霈F(xiàn)負(fù)異常，則

19、為順層（軸）磁化無(wú)限延深的地質(zhì)體。    磁異常幅值的大小與地質(zhì)體的磁化強(qiáng)度成正比，且隨地質(zhì)體的體積增大而增加。當(dāng)和體積一定時(shí)，磁異常隨地質(zhì)體的埋深加大而減小，且曲線梯度小，異常范圍加寬。   3磁異常的定量解釋       常用的定量解釋方法主要有：    特征點(diǎn)法、切線法、選擇法。五、過(guò)去對(duì)于航磁和地磁異常的解釋和分類(lèi)都還有許多不足，有必要對(duì)異常重新解釋和分類(lèi)。（1）有一大批異常推斷為丙類(lèi)（性質(zhì)不明）異常，當(dāng)時(shí)由于對(duì)成礦地質(zhì)條件了解不夠或地表覆蓋、地質(zhì)情況不清，

20、以及對(duì)磁異常的解釋不深入、又未采用其它物探方法進(jìn)行綜合解釋等原因，以至于無(wú)法對(duì)異常做出定性，對(duì)這類(lèi)異常值得重新認(rèn)識(shí)和進(jìn)行級(jí)查證（踏勘檢查），在這之后，有一部分丙類(lèi)異常可能會(huì)變?yōu)橐翌?lèi)異常，成為發(fā)現(xiàn)新礦床的重要線索。（2）對(duì)于推斷為甲2類(lèi)（已知礦引起的）異常，也還應(yīng)重新認(rèn)識(shí)，計(jì)算剩余異常，了解其深部或旁側(cè)是否還有盲礦體。（3）就是推斷為丁類(lèi)（非礦地質(zhì)體）異常，也應(yīng)重新認(rèn)識(shí)，當(dāng)時(shí)確定為丁類(lèi)，有一部分是由于對(duì)成礦地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)上有局限，還有的是因?yàn)楹V巖體中鐵的品位太低。（4）對(duì)于推斷可能為礦的乙類(lèi)異常，當(dāng)時(shí)由于推斷礦體埋藏較深或其他原因而未驗(yàn)證者，應(yīng)首先組織驗(yàn)證；在驗(yàn)證前，該異常應(yīng)該具備大比例尺的磁

21、測(cè)資料，并進(jìn)行了定量解釋。對(duì)于推斷礦體埋藏較深的磁異常，一般還應(yīng)該用重力法或電測(cè)深類(lèi)方法對(duì)異常性質(zhì)和礦體埋深進(jìn)行進(jìn)一步定性和推斷。（5）另外，航磁異常場(chǎng)中還有一些因異常較弱或其它原因，當(dāng)時(shí)未引起注意，而未編號(hào)者，在有了新的認(rèn)識(shí)后，這些未編號(hào)的異常完全有可能成為需要查證的異常。由此可見(jiàn)，對(duì)于各類(lèi)磁異常按照新的認(rèn)識(shí)進(jìn)行解釋和分類(lèi)，完全有可能發(fā)現(xiàn)或擴(kuò)大一批新的鐵礦，成為新一輪找鐵礦的切入點(diǎn)。六、基于上述幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，鐵礦物探工作可以按三個(gè)層次部署，（1）對(duì)各類(lèi)磁異常在重新解釋和分類(lèi)后，進(jìn)行系統(tǒng)查證，以期盡快能有所發(fā)現(xiàn)；（2）在缺少大比例尺高精度磁測(cè)資料的鐵礦帶上布置大比例尺高精度地面或航空磁測(cè)，并配以重

22、力法和電測(cè)深類(lèi)方法的剖面或面積測(cè)量，以發(fā)現(xiàn)埋深較大的鐵礦床和擴(kuò)大已知的礦床；（3）繼續(xù)在金屬礦成礦區(qū)帶上系統(tǒng)進(jìn)行1：5萬(wàn)航空磁測(cè)，以發(fā)現(xiàn)鐵等磁性礦的新礦床。鐵礦物探工作的三個(gè)層次應(yīng)也是鐵礦地質(zhì)工作的需要和反映。七、在查證異常方面應(yīng)該吸收多年的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)中國(guó)礦床發(fā)現(xiàn)史（物探化探卷）第一章緒論中對(duì)查證異常的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，基本有四條，它們是：（1）查證異常的模式是級(jí)（踏勘檢查）-級(jí)（詳細(xì)檢查）-級(jí)（工程驗(yàn)證），分步進(jìn)行，級(jí)是關(guān)鍵，所采用的方法應(yīng)盡可能是綜合方法；級(jí)檢查一般應(yīng)進(jìn)行以磁測(cè)為主的大比例尺面積測(cè)量，并配以重力法和電測(cè)深類(lèi)方法的剖面或面積測(cè)量。（2）驗(yàn)證異常首孔不見(jiàn)礦的原因要具體分析（是否是礦體形態(tài)復(fù)雜，推斷礦體埋深誤差過(guò)大，推斷礦體產(chǎn)狀錯(cuò)誤，受斜磁化影響、礦體不