付佳+霍成勝+孟軍海+王宜慶+華天平
【摘 要】 本文通過(guò)作者在多年磁法勘探工作中經(jīng)常遇到的問(wèn)題的簡(jiǎn)析,提出了實(shí)際工作中忽略的細(xì)節(jié)問(wèn)題,往往直接影響著工作質(zhì)量及資料的推斷解釋。
【關(guān)鍵詞】 磁法勘探 工作設(shè)計(jì) 野外施工 推斷解釋
磁法勘探主要包括工作設(shè)計(jì),野外施工、圖件制作和解釋推斷四個(gè)過(guò)程。
1 工作設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題
1.1 磁法勘探的任務(wù)
磁法勘探應(yīng)用最廣泛的是對(duì)與強(qiáng)磁性礦物有關(guān)的礦產(chǎn)進(jìn)行普查和詳查,并且具有良好的效果,如勘查磁鐵礦床以及與磁鐵礦共生的多金屬礦床。對(duì)于研究與礦產(chǎn)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題和解決某些區(qū)域性和局部性構(gòu)造、巖漿巖活動(dòng)、地層深淺起伏變化等問(wèn)題,磁法勘探也是應(yīng)用廣泛的地球物理勘探方法之一。在礦山地質(zhì)勘探和開(kāi)發(fā)勘探中,進(jìn)行磁法勘探,圈定地磁異常,搞清地層巖石、巖漿巖及礦石的磁物性特征,圈定斷裂構(gòu)造和接觸帶等問(wèn)題,磁法勘探也有其獨(dú)特的作用。在礦區(qū)地質(zhì)工作中,磁法往往與重力及其它地球物理勘探方法結(jié)合,進(jìn)行綜合物探。應(yīng)用條件:探測(cè)對(duì)象必須與周圍巖石之間有較明顯的磁性差異;應(yīng)對(duì)探測(cè)對(duì)象的范圍大小、埋藏深度和巖石磁性大小諸因素綜合考慮,磁異常體必須能產(chǎn)生足以使磁力儀觀測(cè)到的異常場(chǎng);探測(cè)對(duì)象的磁異常能夠從其它干擾背景中分辨出來(lái),或者能夠消除它們的影響。
1.2 比例尺和測(cè)網(wǎng)
磁測(cè)比例尺反映了對(duì)磁異常場(chǎng)的研究程度。磁測(cè)工作的比例尺是和測(cè)網(wǎng)相對(duì)應(yīng)的,即比例尺確定后,測(cè)網(wǎng)密度也就由此而定。一般情況下,線距相當(dāng)于相同比例尺的圖上1cm代表的長(zhǎng)度。因此確定比例尺大小也基本上確定了測(cè)網(wǎng)的密度。選擇比例尺和測(cè)網(wǎng)(表1),主要是根據(jù)地質(zhì)任務(wù)的要求和磁異常場(chǎng)的形態(tài)及范圍。對(duì)于測(cè)網(wǎng)的形態(tài),當(dāng)探測(cè)對(duì)象有明顯的走向時(shí),采用矩形測(cè)網(wǎng),測(cè)線應(yīng)垂直于磁異常體的走向方向,當(dāng)無(wú)明顯走向時(shí),采用正方形網(wǎng)。在進(jìn)行詳查時(shí),為使異常形態(tài)特征反映清晰,至少應(yīng)有3~5條測(cè)線穿過(guò)異常區(qū),點(diǎn)距應(yīng)使曲線保持連續(xù),使得再加密測(cè)網(wǎng)時(shí),異常曲線形態(tài)不再發(fā)生變化。
目前在開(kāi)展1:5萬(wàn)高磁時(shí)已極少使用大于100米的點(diǎn)距了。在針對(duì)金屬礦勘探時(shí),點(diǎn)距應(yīng)更小,我們做過(guò)實(shí)驗(yàn),在帶狀礦脈上,100米點(diǎn)距就沒(méi)反映,到點(diǎn)距縮到60米才有所反映,至40米時(shí)反映較明顯,至20米時(shí)較好。
1.3 磁測(cè)的精度要求
磁測(cè)工作的精度,一般是用觀測(cè)誤差來(lái)表示。觀測(cè)誤差包括偶然誤差、系統(tǒng)誤差,過(guò)失誤差三種。其中,系統(tǒng)誤差是有規(guī)律的,是由儀器的零位移、溫度變化、地磁日變等原因引起的,可通過(guò)一系列措施來(lái)校正和消除,過(guò)失誤差是由于施工操作人員或計(jì)算人員的過(guò)失造成的,這類誤差在資料處理和繪制成果圖時(shí)是可以發(fā)現(xiàn)和消除的,偶然誤差是由不可避免的偶然因素造成的,如儀器性能的變化、操作誤差,觀測(cè)條件變化等,這種誤差滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律,其大小用均方根誤差來(lái)衡量。
磁測(cè)的觀測(cè)誤差
式中——兩次(原始觀測(cè)和重復(fù)檢查觀測(cè))重復(fù)觀測(cè)差值的平方總和;
n——重復(fù)觀測(cè)的點(diǎn)數(shù)。
誤差理論:大于三倍均方誤差的磁異常就認(rèn)為是可靠的。例如磁測(cè)均方誤差5nT,那么大于15nT的異常是可信異常。
進(jìn)行磁法普查時(shí),目的是發(fā)現(xiàn)異常,其精度取決于有意義的最弱異常強(qiáng)度,一般選擇其異常峰值△Tmax的1/3作為磁測(cè)精度。在實(shí)際工作中,△Tmax不易測(cè)到,但至少能測(cè)到1/2△Tmax,由此確定其精度為1/6△Tmax。例如最弱的有意義異常的△Tmax為30nT,磁測(cè)精度確定為±5nT比較恰當(dāng)。一般均方誤差應(yīng)低于等值線間隔的1/2~1/3。如等值線間隔為10nT,其精度可確定為±5nT。
磁測(cè)精度指的是總精度,它包括了由于儀器因素、基點(diǎn)觀測(cè)、野外觀測(cè)、各項(xiàng)校正,計(jì)算等均方誤差。當(dāng)總精度的要求確定后,要求各環(huán)節(jié)的均方誤差的平方和應(yīng)小于或等于磁測(cè)的總均方誤差的平方。
2 施工過(guò)程中的幾個(gè)問(wèn)題
2.1 磁力儀的選擇和檢查調(diào)節(jié)
不同類型的磁力儀有不同的精度,高精度的磁測(cè)必須選用高精度的儀器。選擇好儀器后,要進(jìn)行檢查調(diào)節(jié)和儀器常數(shù)的測(cè)定,并滿足沒(méi)計(jì)規(guī)定的性能要求。在進(jìn)行儀器的噪聲水平、一致性等試驗(yàn)時(shí),要對(duì)不符合設(shè)計(jì)要求的,有明顯系統(tǒng)誤差和觀測(cè)均方誤差達(dá)不到精度要求的儀器,應(yīng)查明原因,必須重新進(jìn)行調(diào)節(jié)和檢驗(yàn)。如仍達(dá)不到要求的,應(yīng)停止使用。
2.2 基點(diǎn)和基點(diǎn)網(wǎng)
當(dāng)工作地區(qū)面積不大時(shí)(不超過(guò)控制半徑50km),可設(shè)立一個(gè)基點(diǎn)?;c(diǎn)是絕對(duì)測(cè)量的磁異常起算點(diǎn),磁異常的強(qiáng)弱都是相對(duì)基點(diǎn)而言的,所以基點(diǎn)應(yīng)建立在正常磁場(chǎng)上,代表正常場(chǎng)的場(chǎng)值。選擇基點(diǎn)可以利用實(shí)測(cè)長(zhǎng)剖面,在磁場(chǎng)穩(wěn)定的非異常地段確定其位置。基點(diǎn)的另一作用是檢查和校正儀器的性能變化。如果測(cè)區(qū)面積較大(超過(guò)控制半徑50km),可以建立總基點(diǎn)和若干分基點(diǎn),無(wú)需進(jìn)行聯(lián)測(cè)?;c(diǎn)的作用是檢查磁力儀在工作過(guò)程中的零位移情況,確定零位移校正系數(shù);控制普通觀測(cè)點(diǎn)的精度,減少積累誤差;隨時(shí)檢查儀器的工作狀態(tài)。
2.3 觀測(cè)數(shù)據(jù)的各項(xiàng)改正
1)日變改正
將日變儀器與野外觀測(cè)儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)中,然后用儀器廠家提供的專用軟件自動(dòng)改正之,然后將改正數(shù)據(jù)輸出。日變改正時(shí)要將日變曲線進(jìn)行圓滑處理,剔除磁暴等影響點(diǎn)(圖1)。
2)正常場(chǎng)改正如果測(cè)區(qū)面積較大或者磁異常比較低緩,應(yīng)進(jìn)行正常場(chǎng)梯度改正。這是由于地磁場(chǎng)強(qiáng)度及其分量是隨緯度而變化的,這種變化和磁異常疊加在一起。如不消除梯度變化的影響,將會(huì)使異常發(fā)生畸變。
一般采用國(guó)際地磁參考場(chǎng)IGRF2010模型提供的高斯系數(shù),計(jì)算出測(cè)區(qū)內(nèi)1km*1km節(jié)點(diǎn)地磁場(chǎng)的T0值,然后以1nT的間距繪制T0等值線圖,以此圖做正常場(chǎng)改正。
3)高程改正
高程改正公式:式中R為地球平均半徑。R=6371km。每個(gè)測(cè)點(diǎn)都要測(cè)出高程,高度改正從總基點(diǎn)高程起算,以T0=50000nT為例,約每42m 高差改正1nT,比總基點(diǎn)高42m時(shí)加1nT,比總基點(diǎn)低42 m時(shí)減1nT 。endprint
4)基點(diǎn)改正:所有數(shù)據(jù)經(jīng)日變、正常場(chǎng)、高度改正后再減去基點(diǎn)磁場(chǎng)值得到磁異常值(ΔT)。
3 磁異常的基礎(chǔ)圖件
野外各測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)值減去基點(diǎn)觀測(cè)值,并經(jīng)過(guò)必要的各項(xiàng)改正之后就得到磁異常值(ΔT)。目前我國(guó)地面磁法勘探主要測(cè)量利用質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀,測(cè)量總磁場(chǎng)強(qiáng)度異常△T。對(duì)磁異常水平分量Ha的測(cè)量,由于技術(shù)上的一些困難,目前還很少應(yīng)用。為了清楚地顯示磁異常的各種特征,需要將測(cè)區(qū)各點(diǎn)的異常值繪制成各種圖件來(lái)形象地表示磁異常的全貌和變化特點(diǎn)。最基本的圖件是磁異常剖面圖(圖2),磁異常剖面平面圖(圖2)和磁異常等值線平面圖(圖3)。
3.1 磁異常剖面圖
此圖是進(jìn)行異常定性和定量解釋的基本圖件。其作法是:以測(cè)量剖面為橫軸,按工作比例尺將測(cè)點(diǎn)層布在橫軸上,并按適當(dāng)比例尺在縱軸上標(biāo)記磁異常值,然后將各測(cè)點(diǎn)的磁異常值用點(diǎn)標(biāo)在圖上.并用拆線將它們連接起來(lái)。
3.2 磁異常剖面平面圖
將測(cè)區(qū)內(nèi)各測(cè)線按工作比例尺和實(shí)際位置繪在圖上,并按一定比例尺繪出各測(cè)線的磁異常剖面曲線。這類圖件常用于中大比例尺磁法測(cè)量中,可對(duì)比各剖面異常的平面分布特征,了解測(cè)區(qū)內(nèi)磁異常的全貌,較清楚地展示異常的走向和細(xì)節(jié)變化。做此圖的關(guān)鍵是縱向比例尺的選擇,比例尺選擇的過(guò)大,就會(huì)忽略了一些弱小磁異常,過(guò)小了圖面又雜亂無(wú)章,影響美觀(圖2)。
3.3 磁異常等值線平面圖
磁異常等值線平面圖的繪制方法與地形等高線的繪制方法類似,是按照設(shè)計(jì)要求的比例尺,把測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置全部標(biāo)在圖上,然后注明每一點(diǎn)的磁力異常值,再按一定的異常值線距用線性內(nèi)插的方法把異常值相同的點(diǎn)連起來(lái)。等值線一般都取整數(shù),等值間距—般不小于異常均方誤差的2~3倍。等值線勾制的方法與地形等高線的勾制方法相似。磁力異常等值線平面圖表示了全區(qū)磁力異常的平面分布特征和變化規(guī)律,反映了測(cè)區(qū)內(nèi)磁力異常的位置、特征、走向及分布范圍(圖3)。
4 巖石磁性參數(shù)的測(cè)定
進(jìn)行磁法勘探,測(cè)量巖石的磁性參數(shù)是不可缺少的環(huán)節(jié),其目的是為進(jìn)行工作設(shè)計(jì)提供資料,以及能夠?qū)Υ女惓W鞒稣_的解釋推斷。目前,測(cè)定巖石磁性參數(shù)普遍采用室內(nèi)測(cè)量巖石標(biāo)本的磁場(chǎng)方法。每種巖石標(biāo)本的采集應(yīng)均勻分布全區(qū),使其具有代表性,每種標(biāo)本的數(shù)量也應(yīng)滿足統(tǒng)計(jì)計(jì)算的要求,一般不少于30塊,并有一定體積大小。為了測(cè)定巖石的剩磁方向,還應(yīng)采集一定數(shù)量的定向標(biāo)本,即標(biāo)出其方位、傾角和上下表面,以便在室內(nèi)恢復(fù)原來(lái)的位置。
在實(shí)際工作中,往往采用高斯第一位置或第二位置,觀測(cè)參數(shù)為磁化率k、剩余磁化強(qiáng)度Jr兩種,使用儀器為高精度質(zhì)子磁力儀。測(cè)定距離:弱磁性標(biāo)本一般小于15cm,強(qiáng)磁性標(biāo)本一般為15-35cm。標(biāo)本測(cè)定在野外工作結(jié)束前完成。
巖石的磁性參數(shù)是一個(gè)受復(fù)雜地質(zhì)因素影響的隨機(jī)變量,同類巖石的磁性變化也很大,但一般滿足正態(tài)分布規(guī)律。為了得到具有代表性的磁性參數(shù)數(shù)值,要對(duì)大量的巖石標(biāo)本磁性測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理,從統(tǒng)計(jì)特征值得出代表巖石磁性特點(diǎn)的參數(shù)。在磁參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算中,常用的統(tǒng)計(jì)特征值有平均值、常見(jiàn)值等,以表示數(shù)據(jù)的平均趨勢(shì);還有一類表示數(shù)據(jù)波動(dòng)性特征,如極差、均方差(標(biāo)準(zhǔn)差)、常見(jiàn)變化范圍等,反映了數(shù)據(jù)的離散程度。
5 推斷解釋
磁異常的推斷解釋是對(duì)磁異常進(jìn)行定性、定量和半定量解釋。利用磁異常進(jìn)行磁性巖體、磁性地層的立體地質(zhì)解釋,劃分標(biāo)準(zhǔn)層,斷裂構(gòu)造等。通過(guò)計(jì)算和解釋在一定條件下可定量獲得磁性體的空間產(chǎn)狀,包括深度、下延、寬度、傾向及頂點(diǎn)位置(圖4),計(jì)算性體的體積(礦石量),但在定量解釋時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:多解性的問(wèn)題:這必須結(jié)合地質(zhì)情況,在定性解釋基礎(chǔ)上進(jìn)行;傾向問(wèn)題:傾向的計(jì)算依賴于磁化強(qiáng)度方向的已知,但在明顯有限延深條件下,它相對(duì)具有肯定解;計(jì)算精度問(wèn)題:對(duì)磁性體向下延深(即底界)計(jì)算精度相對(duì)較差,為提高精度,需要足夠長(zhǎng)的剖面和相對(duì)較大的正常場(chǎng)面積,粗略估計(jì)要看曲線下降的快慢,數(shù)據(jù)要非常完整;定量計(jì)算問(wèn)題:定量計(jì)算大多使用規(guī)則體,但有時(shí)較規(guī)則體相差較遠(yuǎn),造成深度計(jì)算出現(xiàn)較大誤差。J會(huì)計(jì)算過(guò)大,因此有時(shí)需要其它物探方法協(xié)助;推斷解釋問(wèn)題:在解釋時(shí)不能只看剖面,對(duì)平面形態(tài)要作認(rèn)真分析,這對(duì)定性和定量解釋都是重要的,也不是異常體的中心投影都在正值區(qū);其他問(wèn)題:要注意分析多個(gè)異常體的垂直、水平疊加和地形影響。
6 結(jié)語(yǔ)
磁法依據(jù)的是磁性差異,就是探查鐵磁性礦物的存在。它在基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、能源勘查(主要是研究磁性基底的形態(tài))、中大比例尺地質(zhì)填圖,金屬礦產(chǎn)的直接找礦和間接找礦,發(fā)揮著重要的作用。因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的方法選擇、工作比例尺的確定、野外生產(chǎn)、成果圖件的制作、資料的綜合分析等細(xì)節(jié)問(wèn)題,往往直接影響著工作質(zhì)量及資料的推斷解釋。endprint
4)基點(diǎn)改正:所有數(shù)據(jù)經(jīng)日變、正常場(chǎng)、高度改正后再減去基點(diǎn)磁場(chǎng)值得到磁異常值(ΔT)。
3 磁異常的基礎(chǔ)圖件
野外各測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)值減去基點(diǎn)觀測(cè)值,并經(jīng)過(guò)必要的各項(xiàng)改正之后就得到磁異常值(ΔT)。目前我國(guó)地面磁法勘探主要測(cè)量利用質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀,測(cè)量總磁場(chǎng)強(qiáng)度異?!鱐。對(duì)磁異常水平分量Ha的測(cè)量,由于技術(shù)上的一些困難,目前還很少應(yīng)用。為了清楚地顯示磁異常的各種特征,需要將測(cè)區(qū)各點(diǎn)的異常值繪制成各種圖件來(lái)形象地表示磁異常的全貌和變化特點(diǎn)。最基本的圖件是磁異常剖面圖(圖2),磁異常剖面平面圖(圖2)和磁異常等值線平面圖(圖3)。
3.1 磁異常剖面圖
此圖是進(jìn)行異常定性和定量解釋的基本圖件。其作法是:以測(cè)量剖面為橫軸,按工作比例尺將測(cè)點(diǎn)層布在橫軸上,并按適當(dāng)比例尺在縱軸上標(biāo)記磁異常值,然后將各測(cè)點(diǎn)的磁異常值用點(diǎn)標(biāo)在圖上.并用拆線將它們連接起來(lái)。
3.2 磁異常剖面平面圖
將測(cè)區(qū)內(nèi)各測(cè)線按工作比例尺和實(shí)際位置繪在圖上,并按一定比例尺繪出各測(cè)線的磁異常剖面曲線。這類圖件常用于中大比例尺磁法測(cè)量中,可對(duì)比各剖面異常的平面分布特征,了解測(cè)區(qū)內(nèi)磁異常的全貌,較清楚地展示異常的走向和細(xì)節(jié)變化。做此圖的關(guān)鍵是縱向比例尺的選擇,比例尺選擇的過(guò)大,就會(huì)忽略了一些弱小磁異常,過(guò)小了圖面又雜亂無(wú)章,影響美觀(圖2)。
3.3 磁異常等值線平面圖
磁異常等值線平面圖的繪制方法與地形等高線的繪制方法類似,是按照設(shè)計(jì)要求的比例尺,把測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置全部標(biāo)在圖上,然后注明每一點(diǎn)的磁力異常值,再按一定的異常值線距用線性內(nèi)插的方法把異常值相同的點(diǎn)連起來(lái)。等值線一般都取整數(shù),等值間距—般不小于異常均方誤差的2~3倍。等值線勾制的方法與地形等高線的勾制方法相似。磁力異常等值線平面圖表示了全區(qū)磁力異常的平面分布特征和變化規(guī)律,反映了測(cè)區(qū)內(nèi)磁力異常的位置、特征、走向及分布范圍(圖3)。
4 巖石磁性參數(shù)的測(cè)定
進(jìn)行磁法勘探,測(cè)量巖石的磁性參數(shù)是不可缺少的環(huán)節(jié),其目的是為進(jìn)行工作設(shè)計(jì)提供資料,以及能夠?qū)Υ女惓W鞒稣_的解釋推斷。目前,測(cè)定巖石磁性參數(shù)普遍采用室內(nèi)測(cè)量巖石標(biāo)本的磁場(chǎng)方法。每種巖石標(biāo)本的采集應(yīng)均勻分布全區(qū),使其具有代表性,每種標(biāo)本的數(shù)量也應(yīng)滿足統(tǒng)計(jì)計(jì)算的要求,一般不少于30塊,并有一定體積大小。為了測(cè)定巖石的剩磁方向,還應(yīng)采集一定數(shù)量的定向標(biāo)本,即標(biāo)出其方位、傾角和上下表面,以便在室內(nèi)恢復(fù)原來(lái)的位置。
在實(shí)際工作中,往往采用高斯第一位置或第二位置,觀測(cè)參數(shù)為磁化率k、剩余磁化強(qiáng)度Jr兩種,使用儀器為高精度質(zhì)子磁力儀。測(cè)定距離:弱磁性標(biāo)本一般小于15cm,強(qiáng)磁性標(biāo)本一般為15-35cm。標(biāo)本測(cè)定在野外工作結(jié)束前完成。
巖石的磁性參數(shù)是一個(gè)受復(fù)雜地質(zhì)因素影響的隨機(jī)變量,同類巖石的磁性變化也很大,但一般滿足正態(tài)分布規(guī)律。為了得到具有代表性的磁性參數(shù)數(shù)值,要對(duì)大量的巖石標(biāo)本磁性測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理,從統(tǒng)計(jì)特征值得出代表巖石磁性特點(diǎn)的參數(shù)。在磁參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算中,常用的統(tǒng)計(jì)特征值有平均值、常見(jiàn)值等,以表示數(shù)據(jù)的平均趨勢(shì);還有一類表示數(shù)據(jù)波動(dòng)性特征,如極差、均方差(標(biāo)準(zhǔn)差)、常見(jiàn)變化范圍等,反映了數(shù)據(jù)的離散程度。
5 推斷解釋
磁異常的推斷解釋是對(duì)磁異常進(jìn)行定性、定量和半定量解釋。利用磁異常進(jìn)行磁性巖體、磁性地層的立體地質(zhì)解釋,劃分標(biāo)準(zhǔn)層,斷裂構(gòu)造等。通過(guò)計(jì)算和解釋在一定條件下可定量獲得磁性體的空間產(chǎn)狀,包括深度、下延、寬度、傾向及頂點(diǎn)位置(圖4),計(jì)算性體的體積(礦石量),但在定量解釋時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:多解性的問(wèn)題:這必須結(jié)合地質(zhì)情況,在定性解釋基礎(chǔ)上進(jìn)行;傾向問(wèn)題:傾向的計(jì)算依賴于磁化強(qiáng)度方向的已知,但在明顯有限延深條件下,它相對(duì)具有肯定解;計(jì)算精度問(wèn)題:對(duì)磁性體向下延深(即底界)計(jì)算精度相對(duì)較差,為提高精度,需要足夠長(zhǎng)的剖面和相對(duì)較大的正常場(chǎng)面積,粗略估計(jì)要看曲線下降的快慢,數(shù)據(jù)要非常完整;定量計(jì)算問(wèn)題:定量計(jì)算大多使用規(guī)則體,但有時(shí)較規(guī)則體相差較遠(yuǎn),造成深度計(jì)算出現(xiàn)較大誤差。J會(huì)計(jì)算過(guò)大,因此有時(shí)需要其它物探方法協(xié)助;推斷解釋問(wèn)題:在解釋時(shí)不能只看剖面,對(duì)平面形態(tài)要作認(rèn)真分析,這對(duì)定性和定量解釋都是重要的,也不是異常體的中心投影都在正值區(qū);其他問(wèn)題:要注意分析多個(gè)異常體的垂直、水平疊加和地形影響。
6 結(jié)語(yǔ)
磁法依據(jù)的是磁性差異,就是探查鐵磁性礦物的存在。它在基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、能源勘查(主要是研究磁性基底的形態(tài))、中大比例尺地質(zhì)填圖,金屬礦產(chǎn)的直接找礦和間接找礦,發(fā)揮著重要的作用。因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的方法選擇、工作比例尺的確定、野外生產(chǎn)、成果圖件的制作、資料的綜合分析等細(xì)節(jié)問(wèn)題,往往直接影響著工作質(zhì)量及資料的推斷解釋。endprint
4)基點(diǎn)改正:所有數(shù)據(jù)經(jīng)日變、正常場(chǎng)、高度改正后再減去基點(diǎn)磁場(chǎng)值得到磁異常值(ΔT)。
3 磁異常的基礎(chǔ)圖件
野外各測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)值減去基點(diǎn)觀測(cè)值,并經(jīng)過(guò)必要的各項(xiàng)改正之后就得到磁異常值(ΔT)。目前我國(guó)地面磁法勘探主要測(cè)量利用質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀,測(cè)量總磁場(chǎng)強(qiáng)度異?!鱐。對(duì)磁異常水平分量Ha的測(cè)量,由于技術(shù)上的一些困難,目前還很少應(yīng)用。為了清楚地顯示磁異常的各種特征,需要將測(cè)區(qū)各點(diǎn)的異常值繪制成各種圖件來(lái)形象地表示磁異常的全貌和變化特點(diǎn)。最基本的圖件是磁異常剖面圖(圖2),磁異常剖面平面圖(圖2)和磁異常等值線平面圖(圖3)。
3.1 磁異常剖面圖
此圖是進(jìn)行異常定性和定量解釋的基本圖件。其作法是:以測(cè)量剖面為橫軸,按工作比例尺將測(cè)點(diǎn)層布在橫軸上,并按適當(dāng)比例尺在縱軸上標(biāo)記磁異常值,然后將各測(cè)點(diǎn)的磁異常值用點(diǎn)標(biāo)在圖上.并用拆線將它們連接起來(lái)。
3.2 磁異常剖面平面圖
將測(cè)區(qū)內(nèi)各測(cè)線按工作比例尺和實(shí)際位置繪在圖上,并按一定比例尺繪出各測(cè)線的磁異常剖面曲線。這類圖件常用于中大比例尺磁法測(cè)量中,可對(duì)比各剖面異常的平面分布特征,了解測(cè)區(qū)內(nèi)磁異常的全貌,較清楚地展示異常的走向和細(xì)節(jié)變化。做此圖的關(guān)鍵是縱向比例尺的選擇,比例尺選擇的過(guò)大,就會(huì)忽略了一些弱小磁異常,過(guò)小了圖面又雜亂無(wú)章,影響美觀(圖2)。
3.3 磁異常等值線平面圖
磁異常等值線平面圖的繪制方法與地形等高線的繪制方法類似,是按照設(shè)計(jì)要求的比例尺,把測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置全部標(biāo)在圖上,然后注明每一點(diǎn)的磁力異常值,再按一定的異常值線距用線性內(nèi)插的方法把異常值相同的點(diǎn)連起來(lái)。等值線一般都取整數(shù),等值間距—般不小于異常均方誤差的2~3倍。等值線勾制的方法與地形等高線的勾制方法相似。磁力異常等值線平面圖表示了全區(qū)磁力異常的平面分布特征和變化規(guī)律,反映了測(cè)區(qū)內(nèi)磁力異常的位置、特征、走向及分布范圍(圖3)。
4 巖石磁性參數(shù)的測(cè)定
進(jìn)行磁法勘探,測(cè)量巖石的磁性參數(shù)是不可缺少的環(huán)節(jié),其目的是為進(jìn)行工作設(shè)計(jì)提供資料,以及能夠?qū)Υ女惓W鞒稣_的解釋推斷。目前,測(cè)定巖石磁性參數(shù)普遍采用室內(nèi)測(cè)量巖石標(biāo)本的磁場(chǎng)方法。每種巖石標(biāo)本的采集應(yīng)均勻分布全區(qū),使其具有代表性,每種標(biāo)本的數(shù)量也應(yīng)滿足統(tǒng)計(jì)計(jì)算的要求,一般不少于30塊,并有一定體積大小。為了測(cè)定巖石的剩磁方向,還應(yīng)采集一定數(shù)量的定向標(biāo)本,即標(biāo)出其方位、傾角和上下表面,以便在室內(nèi)恢復(fù)原來(lái)的位置。
在實(shí)際工作中,往往采用高斯第一位置或第二位置,觀測(cè)參數(shù)為磁化率k、剩余磁化強(qiáng)度Jr兩種,使用儀器為高精度質(zhì)子磁力儀。測(cè)定距離:弱磁性標(biāo)本一般小于15cm,強(qiáng)磁性標(biāo)本一般為15-35cm。標(biāo)本測(cè)定在野外工作結(jié)束前完成。
巖石的磁性參數(shù)是一個(gè)受復(fù)雜地質(zhì)因素影響的隨機(jī)變量,同類巖石的磁性變化也很大,但一般滿足正態(tài)分布規(guī)律。為了得到具有代表性的磁性參數(shù)數(shù)值,要對(duì)大量的巖石標(biāo)本磁性測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理,從統(tǒng)計(jì)特征值得出代表巖石磁性特點(diǎn)的參數(shù)。在磁參數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算中,常用的統(tǒng)計(jì)特征值有平均值、常見(jiàn)值等,以表示數(shù)據(jù)的平均趨勢(shì);還有一類表示數(shù)據(jù)波動(dòng)性特征,如極差、均方差(標(biāo)準(zhǔn)差)、常見(jiàn)變化范圍等,反映了數(shù)據(jù)的離散程度。
5 推斷解釋
磁異常的推斷解釋是對(duì)磁異常進(jìn)行定性、定量和半定量解釋。利用磁異常進(jìn)行磁性巖體、磁性地層的立體地質(zhì)解釋,劃分標(biāo)準(zhǔn)層,斷裂構(gòu)造等。通過(guò)計(jì)算和解釋在一定條件下可定量獲得磁性體的空間產(chǎn)狀,包括深度、下延、寬度、傾向及頂點(diǎn)位置(圖4),計(jì)算性體的體積(礦石量),但在定量解釋時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:多解性的問(wèn)題:這必須結(jié)合地質(zhì)情況,在定性解釋基礎(chǔ)上進(jìn)行;傾向問(wèn)題:傾向的計(jì)算依賴于磁化強(qiáng)度方向的已知,但在明顯有限延深條件下,它相對(duì)具有肯定解;計(jì)算精度問(wèn)題:對(duì)磁性體向下延深(即底界)計(jì)算精度相對(duì)較差,為提高精度,需要足夠長(zhǎng)的剖面和相對(duì)較大的正常場(chǎng)面積,粗略估計(jì)要看曲線下降的快慢,數(shù)據(jù)要非常完整;定量計(jì)算問(wèn)題:定量計(jì)算大多使用規(guī)則體,但有時(shí)較規(guī)則體相差較遠(yuǎn),造成深度計(jì)算出現(xiàn)較大誤差。J會(huì)計(jì)算過(guò)大,因此有時(shí)需要其它物探方法協(xié)助;推斷解釋問(wèn)題:在解釋時(shí)不能只看剖面,對(duì)平面形態(tài)要作認(rèn)真分析,這對(duì)定性和定量解釋都是重要的,也不是異常體的中心投影都在正值區(qū);其他問(wèn)題:要注意分析多個(gè)異常體的垂直、水平疊加和地形影響。
6 結(jié)語(yǔ)
磁法依據(jù)的是磁性差異,就是探查鐵磁性礦物的存在。它在基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、能源勘查(主要是研究磁性基底的形態(tài))、中大比例尺地質(zhì)填圖,金屬礦產(chǎn)的直接找礦和間接找礦,發(fā)揮著重要的作用。因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的方法選擇、工作比例尺的確定、野外生產(chǎn)、成果圖件的制作、資料的綜合分析等細(xì)節(jié)問(wèn)題,往往直接影響著工作質(zhì)量及資料的推斷解釋。endprint