基于gps的青海某鉛鋅銀礦普查區(qū)磁測參數(shù)的確定

基于gps的青海某鉛鋅銀礦普查區(qū)磁測參數(shù)的確定

該采區(qū)位于祁連縣。屬高山山區(qū)。該區(qū)域海拔4818m，最低3605m。這個地方很大。展布ΔT磁場圖,即呈現(xiàn)出該地區(qū)不同性質(zhì)的區(qū)域背景場以及不同形態(tài)類型的局部異常。詳細(xì)分析本區(qū)具有典型特征的磁場所代表的地質(zhì)意義,作為磁場定性推斷解釋的重要方法,就是要以典型磁場區(qū)帶劃分出不同區(qū)帶的界線然后根據(jù)各磁場區(qū)表現(xiàn)出的差異特點,緊密結(jié)合地質(zhì)和其它地球物理資料,分析磁場反映出的地質(zhì)含義和規(guī)律,以此作為全區(qū)磁場推斷解釋的依據(jù)。在ΔT處理圖件上可以看到,位場隨地區(qū)差異變化很大,這些性質(zhì)不僅表現(xiàn)在區(qū)域背景場的性質(zhì)上,而且還表現(xiàn)在異常的形狀、規(guī)模、走向以及它們之間的相互合或分布規(guī)律等方面。由于該區(qū)為弱磁異常,在西部高寒惡劣天氣下,運用地面高精度磁法進行礦產(chǎn)普查具有時間短、效率高的優(yōu)點。本次磁測工作的主要目的是了解預(yù)查區(qū)地層巖石、巖體、巖脈等地質(zhì)體的磁場特征,根據(jù)對所獲得的地面磁異常的地質(zhì)解釋,圈定成礦有利部位,確定礦(化)體的賦存位置及其走向和延伸,為成礦預(yù)測提供地球物理依據(jù)。1區(qū)域地質(zhì)特征和地球物理特征1.1石炭系地層及斷裂斷裂活動預(yù)查區(qū)位于中祁連成礦帶之中西段,以發(fā)育大面積的元古代地層為特點,此外,在預(yù)查區(qū)中部尚見有石炭系地層,石炭系地層多沿斷裂帶呈長條形分布。斷裂構(gòu)造發(fā)育有北西西向及近南北向,巖漿活動以預(yù)查區(qū)南部加里東晚期維達花崗巖體為代表。從礦產(chǎn)的分布來看,預(yù)查區(qū)內(nèi)多金屬及鐵礦點均分布于元古代地層中,受近東西向斷裂控制明顯,在巖體接觸帶形成鐵及多金屬矽卡巖型礦點。1.2地層磁化率測定結(jié)果區(qū)域內(nèi)成礦帶重力場顯示一個圈閉的相對低值區(qū),周圍均為重力梯級帶所圍限,顯示該區(qū)具有從莫霍面到基底均呈坳陷的特征。地球物理資料顯示區(qū)域磁異常多呈不規(guī)則狀,以負(fù)異常為主,伸展方向不定,等值線稀疏。磁場總體顯示在負(fù)磁場背景上疊加了眾多的局部磁異常。局部磁異常走向主要為北西和北西西,個別為北北西。該區(qū)基性火山巖很少,中酸性巖體也不多見,推測在該區(qū)有大量隱伏的中酸性巖體存在,同時也可能有地質(zhì)未填出的磁性地層的因素。本測區(qū)地層巖性較復(fù)雜,巖礦石磁性測定選用CZM-3質(zhì)子磁力儀,采用高斯第二位置測定法測定,測定結(jié)果見表1。從測試結(jié)果看,各類巖石磁化率參數(shù)均拫小,絹云母片巖的剩磁較高,達310.1×10-3A/m,其次是綠泥片巖,達75.4×10-3A/m。說明該區(qū)域地層多為火成巖,磁性以剩磁為主,后期感應(yīng)很小。由于巖石標(biāo)本少,代表性不足。2高精度磁儀觀測系統(tǒng)的應(yīng)用測地工作采用GPS定位,獲得公里網(wǎng)格坐標(biāo)及高程數(shù)據(jù)。高精度磁測儀器采用G856和CZM-3質(zhì)子磁力儀。觀測參數(shù)為磁場總場。這兩種儀器測量總場的絕對準(zhǔn)確度及儀器的靈敏度相差無幾,其觀測精度均在1nT之內(nèi)。為保證觀測精度,在投入使用前分別進行了兩次噪聲及一致性測試。操作嚴(yán)格按照《地面高精度磁測技術(shù)規(guī)程》DZ/T0071-93的技術(shù)要求進行。選用噪聲系數(shù)相對較小的儀器CZM3-3作日變觀測,其余三臺進行剖面觀測。野外觀測數(shù)據(jù)進行日變、正常梯度及高度改正。2.1日變測量測定為了保證觀測精度,項目組分兩次對投入使用的4臺質(zhì)子磁力儀進行了噪聲測定。第一次是在甘肅天水,第二次是在測區(qū)住地附近。測定方法是,選擇地磁場相對平穩(wěn)地段,使4臺儀器探頭相距20m之外,4臺儀器主機經(jīng)GPS對時達到秒一級同步,同時作日變測量。采樣時間間隔為15s,自動采樣。日變測量時間為3個多小時。對觀測值進行七點平均圓滑處理,計算每臺儀器的噪聲均方根值S。兩次測定結(jié)果見質(zhì)子磁力儀噪聲測定結(jié)果表2。測試結(jié)果說明儀器性能噪聲小,性能穩(wěn)定。2.2u3000磁線總基點的確定在開工前,我們在預(yù)選總基點附近布置了一條剖面,有40個測點,并作好標(biāo)記,使投入生產(chǎn)的三臺儀器作往返測量,觀測值經(jīng)日變改正后按下式計算總觀測誤差ε。ε=1m?n∑i=1i=nV2i?????????ue001?ue000ue000ε=1m-n∑i=1i=nVi2式中:Vi——某次觀測值(包括參與計算平均值的所有數(shù)值)與該點各次觀測值平均數(shù)之差;n——檢查點數(shù),i=1,2,…,n;m——總檢查次數(shù),等于各檢查點上全部觀測次數(shù)之和。各儀器的一致性即用此總觀測誤差ε來衡量,若ε不超過設(shè)計總誤差的1/2時,表明各臺儀器間的一致性合格。若超過則需計算每臺儀器的系統(tǒng)誤差,并進行系統(tǒng)誤差改正。測試結(jié)果見表3。各臺儀器系統(tǒng)誤差小,一致性好。我們在住地附近,周圍無干擾的地方選定測區(qū)磁測總基點。通過長時間作日變測量,對數(shù)據(jù)作7點圓滑平均處理,經(jīng)統(tǒng)計分析,確定總基點磁場值為54441.6nT?？偦c高程以GPS測定高程3773m起算。各項異常改正均以總基點作為起算點。3處理數(shù)據(jù)3.1求各測點的磁異常值在進行日變改正處理過程中,為了提高精度及應(yīng)用方便,野外可將日變站兼做基點,數(shù)據(jù)處理中作日變改正的同時做基點改正,可很快求出各測點的磁異常值ΔT。進而根據(jù)下式求出目標(biāo)磁性體所產(chǎn)生的磁異常:ΔT=T總場-T日變式中:ΔT——磁異常值;T總場——測點處總場值;T日變——在日變站測得的地磁場值。本次野外日變觀測設(shè)定每15s采一個樣,數(shù)據(jù)經(jīng)7點平均圓滑處理,由磁測采集軟件自動進行日變改正,改正方法為插值改正。3.2地磁場高程變化測點高程由GPS測量,從總基點高程起算,取T0=54441.6nT,地球半徑R=6371000m,由公式?T?R=?3T0R?Τ?R=-3Τ0R算得地磁場沿垂向的變化量為0.025636nT/m,約每39m高差改正1nT,即測點高程比總基點高,每增高39m加1nT,低則每降低39m減1nT。本次高度改正的改正量為測點與基點的高差乘以0.025636nT。高程改正公式為:T高程=ΔT+(H測點-H日變站)/39式中:T高程——ΔT經(jīng)高程改正后的場值;H測點——觀測點高程;H日變站——日變站高程。3.3國磁場觀測的地磁場值計算由于本次高精度磁測面積較大,達220km2。需要進行正常梯度改正。利用查地磁圖的辦法不能滿足精度要求。依據(jù)地磁場的球諧分析理論來計算地磁場在空間的分布,只要知道高斯系數(shù)以及測點的坐標(biāo),就可以求出該點的地磁場數(shù)值。本次地磁場梯度改正采用國際地磁參考場IGRF2000.0模型提供的高斯系數(shù),編制計算機程序計算出500m×100m每個測點及總基點的地磁場值。以測點地磁場相對總基點地磁場的改變量作為改正值來改正磁場觀測值。國際地磁參考場是由國際地磁學(xué)和高空物理學(xué)協(xié)會(IAGA)測量和計算的表征地球主磁場及其年變率的地磁模型。由1945年開始每五年一個模型,本次計算用的是第十代模型。計算參數(shù)有地球半徑(6371.2km),地理經(jīng)度及余緯度(90°減去地理緯度)。4繪制磁異常平面圖本次高精度磁測數(shù)據(jù)經(jīng)各項改正后,對剖面數(shù)據(jù)進行三點插值切割法圓滑處理后,繪制磁異常平面剖面圖和磁異常平面等值線圖,再對數(shù)據(jù)向上延拓,得到圖1。向上延拓可以說也是一種劃分區(qū)域場和局部異常場的方法,但是它是一種定性劃分,并不能用來定量劃分區(qū)域異常場和局部異常場,因而不能作為磁性體所在位置的精確描述。4.1斷層走向近向度整個測區(qū)推斷有隱伏斷層或巖體接觸帶5條,其中F3推斷斷層走向近南北向,其余4條呈北西西向。F1推斷斷層磁異常呈條帶狀分布,異常形態(tài)規(guī)則,正異常最高1069.6nT,負(fù)異常最低-660nT。4.2fpse斷裂帶圈定異常區(qū)9個,推斷結(jié)果見圖2,在F1異常帶圈定了兩個異常區(qū),Ⅰ號和Ⅳ號異常區(qū)。Ⅱ號磁異常區(qū)磁異常近南北向展布,推測為巖體蝕變帶。F2斷層與F1,F3相交于Ⅳ號異常區(qū),所以Ⅳ號異常區(qū)值得進一步研究。Ⅲ號異常區(qū)范圍較大,但主要異常位于F2推斷斷層上,正負(fù)異常呈東西向展布。Ⅴ、Ⅵ號異常與Ⅷ號異常位于F4推斷斷層上,在Ⅵ和Ⅴ異常區(qū)有礦化點位,且磁異常幅值較大,推測為巖體蝕變帶,為成礦有利部位。Ⅶ號異常區(qū)1700～1900線的1900～2090號點之間,推測與巖體蝕變有關(guān)。5高精度磁測地質(zhì)體的應(yīng)用高精度磁力儀探測精度在1nT內(nèi),因此它可以尋找地下礦體所引起的弱磁異常。特別是在西北高原區(qū)可能存在埋深較大、分布又不均勻的礦體,遠距離的航測是無法得到近地表的磁場數(shù)據(jù),這時采用地面高精度磁測去探測地質(zhì)體引起的弱磁異常是非常有效的。另外高精度磁測作為一種物探方法,彌補了地質(zhì)工作中的缺陷。地質(zhì)找礦往往是先發(fā)現(xiàn)構(gòu)造和采取巖礦石標(biāo)本,再根據(jù)地質(zhì)理論得出一個初始的成果,但這個結(jié)果可能是