针对南江县菜籽塘地区—铜多金属矿地面高精度磁测工作探析

胡 伟

（四川省地质矿产勘查开发局攀西地质队，四川 西昌 615000）

高精度磁法寻找多金属矿床的技术应用，已发展成为有色金属勘查工作中最有效的地球物理方法之一，尤其是针对深部隐伏矿体,具有重要意义。磁法勘探是利用各种岩石（矿石）之间的磁性差异引起的磁性变化（磁异常）来寻找有用矿物或地下地质构造的地球物理勘探方法[1]。

1 高精度磁测技术简介

因为地球磁场强度本身具有沿高度情况和纬度情况上的实际变化，所以在实施高精度磁测技术时，开展高度情况改正和正常场方面改正。比较常用的改正方法主要包括地磁图方式和计算方式。因为地磁图方式会出现图上定点误差问题，而且如果存在测点数量很大的情况下，地磁图方式会减小实际的工作效率，因此这类方式难以满足如今高精度磁测工作的具体需求[2]。现在普遍采取的改正方法基本是按照高斯球谐表达式里面的13级计算近似式、十级计算近似式以及一级计算近似式开展改正作业。

2 磁测探测项目介绍

2016年4月，四川省地质矿产勘查开发局应用地球物理研究所承担了四川省南江县菜籽塘铜多金属矿地面高精度磁测项目，其目的是圈定磁异常，查明测区内磁异常体的分布规律、基本特征，配合地质等手段，了解磁性体的空间分布状态，提出可进一步工作的找矿靶区和磁异常点。

3 磁测方法技术及质量评价

3.1 仪器设备

本次项目中投入捷克产PMG-1型质子磁力仪4台，其编号为1006、1008、0261、8127，其中,0261作为日变观测，其余3台作磁测工作。

3.2 基点选择及基站T0值的测定

①总基点的选择。按规范及设计要求：总基点其位置必须实地确定，其要求是：位于正常磁场内；磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小，在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差值的1/2；附近没有磁性干扰物(特别是可移动磁性干扰物)，并远离建筑物和工业设施(如铁路、厂房、高压线等)；所在地点能长期不被占用，有利于标志的长期保存。②日变站（分基点）的选择。按规范及设计要求：日变站应架设在平稳磁场内；为了便于管理，日变站架设在驻地附近；磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小，在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方误差值的1/2；附近没有磁性干扰物(特别是可移动磁性干扰物)，并远离建筑物和工业设施(如铁路、厂房、高压线等)；所在地点能长期不被占用，有利于标志的长期保存。据以上要求，将分基点选择在驻地附近。③仪器校正点选择。仪器校正点用于了解一天或一段工作时间内仪器性能是否正常。仪器校正点位于分基点上。

3.3 日变观测

日变站设在驻地附近。在投入生产的仪器中，选用性能良好的磁强计（0261号磁强计）进行日变观测，数据采集采用自动记录的方式进行。记录间隔为10秒。每天早上出工前所有磁力仪校正时间，使日变站与测点观测的同步性达到秒级。专人负责观测每日变化，架设棚子以防止磁力仪遭受日晒雨淋。日变观测早于早校点观测之前晚于晚校点观测之后。对日变观测先作了5点滑动平均，压低噪声水平后，再对磁测观测值进行日变改正。

3.4 测点观测

每个闭合观测单元的观测，始于校正点，终于校正点，闭合均方误差小于两倍测点观测均方误差。一天内不能结束工作并回到校正点进行观测，在当日观测的剖面末端选择一个干扰较小处，作为连接点，并在此连接点上采样三组数据，次日观测从连续点的观测开始，并于剖面观测结束后回到校正点观测。观测采样时，连接好仪器、探头，操作员“去磁”，行进到测点时，把探头大致指向北方，操作员下蹲以减小对探头的干扰，操作仪器采集数据。每个测点连续采集2-3个数，当读数平稳（至少3个观测值差值小于0.1nT）以后保存数据。

本次磁测观测记录采用仪器自动记录和野外磁测原始记录本同步进行，这样以便将实地发现的人文磁性干扰点、物进行标注，以便后期处理的资料更为客观。

4 数据处理及图件编制

（1）数据处理。本次磁测工作的磁测数据处理，采用中国地质大学编制的磁法勘探软件MAGS3.0进行。主要进行了以下的磁测数据处理：平面资料圆滑：消除观测数据中的高频随机干扰，使得观测数据更方便于解释和后期的计算机处理（如解析延拓，高次导数这一类换算属于高频率随机干扰有很强的放大作用）。磁测数据向上延拓：主要压制浅部地质体干扰，突出深部地质体异常，扩大研究空间有利于定向、定量解释。一般情况下，向上延拓h高度时，其向上延拓磁场大致反映埋深为2h深度地质体的磁异常场。本次向上延拓高度与点距一致，共做了20m、40m、80m、160m、300m五个高度的向上延拓。

（2）图件编制。根据本次磁测工作的设计，原始磁测数据经相应的数据处理后，编制相应的图件。所有图件采用MAPGIS6.7软件进行编制，除剖面平面图采用的MAPGIS库文件是单例外，图件对应的MAPGIS库文件均放于对应图件文件夹里。图件编制比例尺统为1:10000，精测剖面比例尺为1:2000。

5 探测项目分析

（1）M1位置异常情况。该异常位于工区的北东角（磨漕洞），该异常整体呈现为正负高值磁异常，异常形态呈规则，呈椭圆状分布，异常走西为北东向，异常北东走向长约300m、宽约200m，该异常贯穿6420号～6580号剖面；异常由正负异常组成，正异常极大值达到2300nT，负异常极小值-600nT。地表大范围为覆土覆盖。异常区位于一条北东向断层（F1）末端，推断该断层经过异常区，异常区东侧有一条断层（F3）次生断层通过，推测此处异常主要受断层控制，热液延断裂上涌，冷却以后局部富集磁性体，从而引起该处异常。通过向上解析延拓20m、40m、80m、160m极大值衰减速度较快，上延至160m后只有80nT的极大值，由此推测此磁性体向下延伸深度约200m左右。Ⅰ-Ⅰ’、Ⅱ-Ⅱ’号精测剖面分别顺着该异常走向和垂直该异常走向布置，方位角分别为27°、120°。通过人机联合二度半磁异常反演图可以看出，Ⅰ-Ⅰ’号精测剖面磁异常主要为正负高值磁异常，范围较大，结合测区内物性资料以及地质情况，模型体磁化强度取值10000×10-3A/m～12000×10-3A/m，这介于含铁矽卡岩及磁铁矿的剩余磁化强度之间。Ⅱ-Ⅱ’号精测剖面垂直于异常走向布置，磁异常主要体现正磁异常，范围宽约200m，经过反演等效磁性体的埋藏较浅。推断M1号异常受构造影响较大，大理岩及白云大理岩中的矽卡岩～接触交代型磁铁矿。

（2）M2位置异常情况。该异常位于工区南部靠中（梨头垭），该异常整体呈现为正负高值磁异常，异常形态呈不规则形状分布，分布范围小，该异常贯穿5540号～5700号剖面；异常由正负异常组成，正异常极大值达到1300nT，负异常极小值-400nT。异常区一条北东向断层（F4）穿过，推测此处异常主要受断层控制，热液沿断裂上涌，冷却以后局部富集磁性体，从而该处引起磁异常。通过向上解析延拓20m、40m极大值衰减速度较快，上延至40m极大值为300nT左右，当上延至80m异常消失，由此推测此磁性体延深较浅。Ⅲ-Ⅲ’号精测剖面方位角为144°。通过人机联合二度半磁异常反演图可以看出，Ⅲ-Ⅲ’号精测剖面磁异常主要为正负高值磁异常，范围较大，且磁异常较凌乱，说明等效磁性体的埋藏深度很浅，这和向上延拓的结论一致，结合测区内物性资料以及地质情况，模型体磁化强度取值8000×10-3A/m，这和含铁矽卡岩的剩余磁化强度相当。推断M2号异常受构造影响较大，等效磁异常体规模异常小且埋藏深度很浅，约40m到60m。

（3）M3位置异常情况。该异常位于工区的南部（锅底塘以东），该异常整体呈现为正负高值磁异常，异常形态似等轴状分布，该异常贯穿6020号～6180号剖面；异常由正负异常组成，正异常极大值达到400nT，负异常极小值-300nT。该异常区在经过40m×20m加密后还是呈现低缓异常，后布设一条精测剖面（Ⅳ-Ⅳ’号精测剖面）测得其中一段距离（36m）之间出现磁异常正高值+4863nT，磁异常负高值-774nT，后在6140号剖面和6180号剖面之间加密6160号剖面，点距为10m，当加密到出现最高磁异常值位置都表现为低缓异常，当6160号剖面到达精测剖面位置时候向北地形异常陡，只能绕到6140号或6180号剖面线上，所以未能继续加密。当到精测剖面位置上检查以及取样，磁异常在30多米。距离之内梯度变化很大，正负磁异常值均正确。在磁异常最高值位置处打下标本后送实验室做岩矿鉴定为含铁矿脉。Ⅳ-Ⅳ’号精测剖面方位角为43°。通过人机联合二度半磁异常反演图可以看出，Ⅳ-Ⅳ’号精测剖面最高磁异常在地表出露位置，根据岩矿鉴定为含铁矿脉，结合测区内物性资料以及地质情况，模型体磁化强度取值6000×10-3A/m，从二度半人机联合反演也看出磁异常等效体宽度很小，从向上延拓资料可以看出深度较深。推断M3号异常主要是由含铁矿脉引起。

6 结语

综上所述，研究区内出露的岩石引起的磁场相对较弱，一般呈弱磁异常。高精度磁法测量所获得的区域磁场变化明显，发现了异常集中区域，缩小了找矿靶区，为下一步工作的开展提供了重要依据。依据本次磁测成果，测区内圈定出比较有意义的磁异常3个，编号为M1，M2，M3。M1号异常受构造的控制，推断为一磁铁矿引起，矿体形态不规则，长、宽、深都有不同程度的变化，呈断续的透镜体展布。推算矿石地质储量可达50万吨左右。M2号异常受构造影响，规模较小且埋藏深度较浅。M3号磁异常规模较小，在异常位置打下标本后送化验室鉴定为含铁矿脉引起，所采集标本含TFe12.6%，MFe3.66%，品味较低。除上述3个磁异常外，其它范围内均无有意义的磁异常。