重磁方法在地质找矿工作中的应用.ppt

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1、重磁方法简介及在我省地质找矿工作中的应用,安徽省勘查技术院,兰学毅2008年8月26日,安徽省地质勘查技术培训班交流材料,内容提要：1、对重磁勘探的方法作一系统介绍，保持交流材料的完整性2、通过理论模型与实例分析介绍重磁各种常用数据处理方法的特点、作用，但不讨论其数学原理3、通过实例分析介绍重磁勘探的定性解释、地质解释方法与解译标志，举例说明解释过程中应当注意的问题；对定量解释不作讨论4、对当前普遍关注的异常筛选与异常查证方法给出具体建议5、列举几个重磁勘探的难点问题（不加讨论），与同行共勉,磁力勘探又称磁法勘探，它是通过观测和分析由岩石和矿石或其它探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质

2、构造和矿产资源或其它探测对象分布规律的一种地球物理方法。它研究的磁异常是指磁性体产生的磁场叠加在地球磁场之上而引起的地球磁场畸变。优点：1、轻便易行、效率高、成本低，在许多情况下效果良好2、工作不受地域限制，能提供全球磁异常信息3、古地磁研究。4、广范应用于矿产地质勘查与水文、环境监测等各方面,一、重磁勘探及其特点,重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场，引起重力场变化的因素包括从地表附近一直到地球深部的物质密度分布的不均匀 重力勘探是通过测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常以确定这些地质体存在的空间位置大小和形状从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探

3、方法。由于野外测量中使用的重力仪轻便、观测简单、采集数据方便，重力勘探相对来说具有经济、勘探深度大、以及快速获得面积性信息等优点，因而获得了比较广泛的应用。,（一）重力仪 主要是指进行相对重力测量的仪器。按照其弹性系统的性质分为石英弹簧重力仪和金属弹簧重力仪两类。1、石英弹簧重力仪 区域重力调查中使用的重力仪大多为石英弹簧重力仪。其型号有国产的ZSM、IV、V型和Z400型四种。他们的精度为4010-8m/s2。ZSM、型重力仪测程为10010-5m/s2。ZSM型重力仪测程为15010-5m/s2。Z400型重力仪测程为20010-5m/s2。国内还有上世纪进口的加拿大CG2和美国Worde

4、n（渥尔登）重力仪。他们的精度也是4010-8m/s2，测程为10010-5m/s2。除此而外还有加拿大先得利公司生产的CG5（含CG3）重力仪，精度为1010-8m/s2，测程为700010-5m/s2。2、金属弹簧重力仪 上世纪八十年代引进的金属弹簧重力仪为美国拉柯斯特隆贝格公司生产的LacosteRembeg（简称）D、G型重力仪。他们的精度为1010-8m/s2。LacosteD型重力仪测程范围为20010-5m/s2。LacosteG型重力仪测程范围为700010-5m/s2。,二、常用仪器设备及其技术参数,（二）磁力仪目前地质勘查工作中常用的仪器主要有：1、质子磁力仪 以IGS2/

5、MP-4为代表，分辨率0.1nT，可同时进行总场和垂直梯度测量。类似精度的仪器还有GEOMETRICS的G-856AX型以及国产的CZM-3型质子磁力仪 2、光泵磁力仪 以GEOMETRICS的G-858型铯光泵磁力仪为代表，当测速为1s时其灵敏度为0.01nT，测速为0.1s时其灵敏度为0.05nT；国产HC-85磁力仪灵敏度同样为0.01nT，而HC-95磁力仪灵敏度达0.0025nT。3、测定岩石磁参数的专门磁力仪：无定向磁力仪和旋转磁力仪(当对一个地区的磁性参数精度有要求时，建议采用)。,三、作业流程及其重点环节,选区，确定地质任务,选择方法,设计施工,资料处理,地质解释,成果报告、图

6、件,钻探验证,物探方法勘探流程,1、仪器准备与性能试验 2、省（区）级格值标定场的建立（重力）3、基点选择与联测 4、测点布设、观测与记录 5、基、测点平面位置和高程的测定（对精度至关重要）6、物性（密度与磁性）工作（解释的基础）7、精测剖面与综合剖面（提高解释精度）,地面重、磁力勘探工作的主要环节,（一）重力资料整理主要内容（区域重力工作主要围绕重力工作五统一要求进行，大比例尺重力资料整理工作一般参照此要求进行，但允许对地改半径和中间层密度按照实际情况进行选择）1、格值标定、结果整理及精度计算2、重力仪性能（静态、动态、一致性）试验结果整理3、重力固体潮改正4、测点重力值计算及精度5、基点网

7、平差及精度6、地形改正及精度7、正常重力值改正及精度8、高度改正、布格改正及精度9、自由空间重力异常及精度10、布格重力异常及精度11、均衡重力异常计算12、密度统计及精度,四、资料整理内容成果数据与精度评定,1、磁力仪性能（噪声、动态、一致性）试验结果整理2、日变改正3、地磁正常场改正（国际地磁参考场IGRF1990.0模型）4、高度改正5、地磁力异常及精度6、磁性参数（磁化率、剩余磁化强度）统计及精度,（二）地面磁测资料整理主要内容,五、数据处理内容,数据处理与参数转换是重磁勘探解释理论的重要组成部分。实测重、磁异常是地下地质体的综合效应，为了更有效的突出目标体信息，压制非目标体信息，将实

8、测单参量转换成解释需要的多参量，数据处理与参数转换工作十分重要。重力主要计算小波变换局部异常、带通滤波、剩余异常、解析延拓及其不同高度的垂向二次导数、水平方向导数等。磁法主要计算化极、向上延拓、剩余异常、方向导数、垂向导数和重磁相关分析等。实际工作中一般根据项目不同的地质任务、针对不同的地质特点选择处理方法，根据解释需要，适当变换处理参数，对计算结果进行对比分析，直至计算成果满意为止,1、解析延拓 解析延拓是重磁场的空间转换方法。重磁异常随着观测高度的变化将发生明显的变化，并且其变化程度与异常体形态、大小有关。向上延拓，将使小而浅的物体产生的具有“高频”特性的异常比大而深的物体产生的具有“低频

9、”特性的异常更快地衰减，有利于相对突出大而深的物体产生的重力异常。,向下延拓则相反。为了深入研究测区不同规模、不同埋深的构造目标，使有效信息不受损失，需完成多种不同高度的延拓计算。,必须指出的是向上延拓会产生“群体叠加效应”。由于随着观测面距多个相邻而规模相近物体群越远，多个物体场的叠加效应将使重磁场呈现一体化，以至不可能分辨出单个物体产生的局部异常，这种现象称为物理场的“群体叠加效应”。因此，向上延拓产生的“群体叠加效应”，在定性解释中将产生误导，例如，把浅部多个小物体异常群上延结果误认为是深部大物体的异常；或把相对孤立的小物体群误认为是形态复杂的物体等等。,“群体效应”示意图群体由3个埋深

10、相同、直线排列的球体组成剖面为3球体共同的中心剖面（a）密度体埋深加大产生的“群体效应”（b）向上延拓形成的“群体效应”,在重(磁)力高及重(磁)力低之间往往存在明显的梯级带，这些梯级带应主要是深大断裂的反映,方向导数,水平梯度图模,2、水平方向导数及水平梯度计算 不同方向的重、磁场水平方向导数图及水平总梯度图，能将与该方向呈大致垂直相交的断裂构造引起的重、磁场信息突出出来，利用此特点可以研究断裂的平面展布，并可判断断层两侧的升降关系以及地质体的平面展布特点，对比不同延拓高度异常的方向导数还可定性了解断层的产状或地质体的空间展布特征。,3、垂向导数计算 重磁异常的垂向导数有较高的分辨率，利用它

11、可以从复杂的叠加异常中提取出目标异常。其主要目的在于消除区域场的影响，突出局部异常，大致圈定地质体的接触边界。为了突出不同深度和大小的地质体引起的局部异常，对不同高度的重、磁异常均需开展不同阶数的求导计算。,4、剩余异常计算 实测重、磁场都具有叠加效应，在研究局部构造时难以使用。选用合适的资料处理方法，如频率域异常分离法、空间域的网格法和趋势分析法以及正演计算剥离法等，都可以有效突出局部研究目标的重、磁效应，以利于对局部异常的定性分析与定量计算。它们可以是局部异常，也可能是仍含有区域场的叠加场，但更简单直观,罗河、大包庄铁矿重磁异常及其剩余异常对比图,5、小波变换 近些年来发展起来的小波分析，

12、在信号处理、地震勘探等众多非线性科学领域逐步得到广泛的应用。小波变换引入了多尺度分析思想，在空间域和频率域同时具有良好的局部分析性质，可以将信号通过伸缩、平移聚集到任意的细节加以分析，具有“数学显微镜”的之称。基于这一特点，自上世纪九十年代以来小波分析在重磁数据处理中受到越来越多的专家的重视，并发挥重要的作用。,6、三维欧拉反褶积构造反演计算 三维欧拉反褶积构造反演技术是一种能够利用重磁网格数据确定地质体位置(边界)和深度的自动化定量反演方法,这种方法并不需要已知地质信息的控制。位场及其梯度与场源位置之间的联系可以通过欧拉奇次方程表示,而场源的不同形状即地质构造的差异则表现为方程的奇次程度,就

13、是所谓的地质构造指数,地质构造指数实质上表现了场随离开场源距离的衰减率。,7、构造增强 近几年发展起来的又一新的计算方法，它将位场的三个方向导数进行了重新组合，并引入了3个调整因子，一方面突出了位场的梯度带特征，另一方面压制了平稳场时的震荡，效果十分明显,8、其它处理方法 重磁对应分析 倾斜导数 趋势分析 方差、均值、中心矩等数据分布特征值分析（场分区、基岩填图，异常分类、特定异常信息提取）曲化平 解释信号 重磁数据处理的方法多种多样，随着计算技术的发展和计算机硬件功能的换代升级，新的处理方法不断涌现。但必须指出的是：每一种计算方法都不是万能的，都有其特定的使用条件；同时，对一个特定的工作地区

14、来说，也不可能将所有的计算方法都使用一遍。所以要求解释人员在具备基本的物探与地质知识的基础上，尽量收集和熟悉测区相关资料，选择最有效的方法加以应用。,目前国内常用的重磁数据处理解释软件主要有RGIS2006-中国地质调查局发展研究中心区域重磁数据处理软件-吉林大学重磁电震综合解释系统EMGS2.0-中国石油大学（北京）重磁处理解释系统_2006-中国地质大学（北京）Oasis Montaj-加拿大Geosoft公司GMDPro 2.0-浙江大学；GeoExpl 2008-中国地质调查局发展研究中心磁法勘探软件系统（MAGS2.0）-中国地质大学（武汉）这些软件既有共性，又有自己的特色：,六、常

15、用软件及其特色,（一）重磁资料定性解释的一般要求1、定性解释的任务是根据初步建立的地质-地球物理模型和标志，对各类重磁场的起因进行说明。是解释工作最重要的一步，也是最后地质解释的基础。2、定性解释经常采用从已知到未知的类比法或模型对比法，以及统计解释法等，有时还需运用定量计算的结果来支持定性的结论，定性解释要经过多次反复，才能更加深化和更为可信。3、定性解释的多解性只有通过实测物性、地质及其它地球物理资料综合解释方能减少。一般重力资料与磁测资料进行综合解释，互为补充和约束。为此，要研究重、磁异常的相关性，划分出不同相关程度的异常分区或具体异常。,七、解释方法（定性解释）,4、定性解释既要用未经

16、处理的基础图件，也要用经过处理的图件，以充分利用和全面分析所有的信息。对局部异常要与地形进行相关分析，排除中间层和地改不完善引起的假异常。5、定性解释一般从场的分区入手，首先要将测区的场置于更大范围场的背景中加以研究，并与邻区对比。按场的各种特征对测区的重磁场进行场的不同级别分区，这种场的分区为研究地质构造分区提供重要依据，也有利于进一步划分具有不同特征场的小区（异常场区）或局部异常。,6、局部异常的定性解释是解释工作的主要内容。一般首先从强度大的、形态简单、干扰小的或有岩石出露的异常入手。局部异常解释主要根据：（1）测区或其它地区在已知各类地质目标物上建立的地质地球物理概念模型显示的标志（异

17、常强度、形态、梯度、走向、规模、展布特点等）来判断异常的起因。（2）参照地质图所标出的岩性和本区实测物性（特别是异常中心的实测物性）或其它地区的物性，经过半定量正演估算后，判断异常起因，特别要注意发现隐伏的地质体。（3）对某些有可能进行定量反演的异常进行定量反演，求取异常体的埋深形态及物性，与已知地质体的相应参数进行对比，从而判断异常的起因。（4）与其它地球物理资料综合研究，判断异常的起因。,（二）不同构造地质体解译标志 以磁测资料解释为例，重力资料的解译许多都可以参考进行,一）断裂构造的识别标志（常用有八种）,1、不同磁场区的分界线2、磁异常梯度带3、串珠状磁异常带4、线性异常带5、磁异常突

18、变带6、异常错动带7、雁行状异常带8、放射状的异常带组,1、不同磁场区的分界线,本例中：位于不同磁场区的分界线上的南北向断裂，断裂两侧岩石磁性差异较大，形成的磁场特征也截然不同,2、磁异常梯度带,两条北西向断裂位于线性异常带的东北侧梯度带上；长度较短的北东向断裂位于异常错动部位，北东向断裂的形成时间要晚于北西向断裂,在断裂带范围内，岩体和岩脉不一定连续分布，一般形成一个个孤立体，此时由串珠状的磁异常来推定断裂。图中南北向的断裂充填了辉绿岩脉，从磁场来判断，岩脉的产状近于直立，反映断裂的产状近于直立。在不同方向的构造线相互交叉处，异常并未错位，因此难以判断两组断裂的时代关系。,3、串珠状磁异常带

19、,风南断裂磁场特征,4、线性异常带,线性异常带与串珠状异常带在磁场特征和地质成因等方面有些相似，其中最主要的差别在于磁异常带是否连续分布；前者以连续磁异常带为主，后者表现为磁异常断续分布特征。划分方法：以线性磁异常带的中间线为断裂所在位置；正负伴生异常带则以正负异常间陡梯最陡部位为断裂所在位置。,线性异常带是指走向具有明显方向的异常带，它可以是正异常带、负异常带或正负伴生异常带。正异常带表明断裂带内有磁性侵入岩，正异常带由宽度不大但长度大的地质体引起。当磁性侵入岩分布不连续时，便出现串珠状磁异常带。负异常带是由于磁性岩石受构造影响发生磁性变化形成的。负异常带单独出现时，多表明存在挤压性质的断裂

20、或断裂带。当断裂带为一构造破碎带时，磁性岩层或岩体的磁场因为岩石破碎的影响而降低，磁场在断裂带分布范围显示为磁性降低的特点，往往形成磁场的间断或明显的窄长负磁异常带或降低磁异常带。,例1,5、磁异常突变带,磁异常突变带是指异常带的强度突然出现大幅度升高、降低或消失，这预示磁异常反映的地质体可能被断裂断开，或者被断裂截止（限制）了。如果多条异常带都出现上述情况，断裂存在的可能性非常大。划分方法：以磁异常突变带为断裂或断裂带之所在。,北东向延伸的磁性体发生了水平错动和扭动，沿错动带有断裂分布,6、水平错动带,7、雁 行 状 异 常 带,有些断裂破碎带的构造应力比较复杂，既有垂直变位也有水平变位和扭

21、转现象，在这种情况下造成的岩浆活动通道，在磁异常就表现为雁行状异常带。本例中磁异常带沿北西西向分布，局部异常（北东东走向）与磁异常带的展布方向不一致，呈大约30左右的交角。断裂大致位于磁异常北侧拐点连线部位。,本实例所在地区的断裂非常发育，走向复杂，北西向、北西西向、近东西向、北东东向、北东向断裂都有分布。很多断裂内有中基性岩、中基性火山岩分布。特别东部呈放射性分布的条带状磁异常，是沿断裂带分布基性超基性火山岩的反映，放射状磁异常带与断裂有较好的对应关系，异常带的位置反映了断裂的走向。,8、放射状的异常带组,在块断活动比较复杂的地区，可见到放射状的异常带组。划分方法：以线性磁异常带的中间线为断

22、裂所在位置。,二）火山构造 裂隙式喷发的火山构造，采用磁场等値线图上异常梯度带圈定。圆形、椭圆形或复式中心式喷发火山构造，采用磁场等値线图上圆环状磁异常群外围异常的外侧梯度带圈定；孤立分布的负磁异常或以负异常为主的磁异常反映的火山构造（可能为火山角砾岩筒），采用磁场等值线图上磁异常梯度带圈定。,萨如勒塔拉火山岩,A-航磁等值线图、B-航磁剖面平面图、C-遥感影像图、D-地质图,萨如勒塔拉火山岩属中心喷发式火山岩，航磁为两处明显的浑圆状异常，其中北部为正负伴生异常，南部为中间偏高、外围偏低的杂乱变化异常。具有比较明显的火山口构造特征。,合肥盆地董岗次火山口磁异常特征火山口、火山锥的分布范围一目了

23、然,A-化极等值线图；B-和化极垂向一次导数图1.正等值线 2.零等值线 3.负等值线 4.异常分布范围,三）褶皱构造 前提：参与构造活动的地层中具有磁性标志层 以磁性标志层为参照，通常以磁异常外侧梯度陡变带作为磁法推断向斜构造边界。,亚速海西岸地区的古利亚依波尔斯克向斜,亚速海西岸地区的古利亚依波尔斯克向斜，长9公里，宽3公里。由于褶皱两端有含铁石英岩的标准层，因而能圈出褶皱。褶皱两端Za异常近于对称，这与含铁石英岩其倾斜方向磁化的情况十分符合。深部岩石的产状是水平的，因此在褶皱的核部观测到磁场大幅度下降。在褶皱的翼部有几处圆滑的等值线被破坏，这可解释为连续的岩层被断层错断。,沉积盆地在磁场

24、上通常表现为相对周边呈低缓的弱磁场区、高背景场中的宽缓异常场、或负磁场区，盆地中部等值线相对稀疏。为圈定沉积盆地，首先要根据地质资料判断沉积盆地是否存在磁性基底、或者沉积盆地四周为磁性体所环绕。否则，不能利用磁测资料来圈定该盆地。,盆地的磁场特征,四）沉积盆地,南陵-芜湖盆地磁异常特征,侵入岩的磁场特点,平面特征：侵入岩一般成群成带分布，因此往往形成磁异常群或磁异常带。但就单个岩体来说，特别是中酸性岩体的顶部，大多呈近似等轴状，其接触带蚀变后磁性往往变强，因此平面上常出现等轴状的异常区和环形异常带，这也可作为识别岩体的标志。不同性质的岩体出现，代表了不同的构造环境；,五）侵 入 岩 体,侵入岩

25、类与磁性强度变化的一般规律：1、一般从超基性基性中性酸性岩磁性减弱；2、超基性岩风化、蚀变后一般磁性减弱，强蚀变蛇纹岩磁性增强，碳酸岩化磁性降低；3、花岗岩磁性差别较大，这种差别是由其源岩物质磁性决定的，深源（幔源）物质越多，磁性越强，反之则磁性越弱；,（1）磁异常的梯度陡变带（孤立岩体）（2）磁异常一阶导数零值线（深度不大、规模较小时）（3）磁异常二阶导数零值线（深度、规模较大时）（4）环状磁异常内侧的梯度陡变带（如沿火山颈侵入的岩体）实例：略,圈定磁性侵入岩体的特征线,火山岩磁异常特征其分布有片状面积形、带状（线状）、环形、半环形和孤立的点状异常；剖面特点：常呈锯齿状、正负跳跃变化、梯度大

26、而又尖锐、规律性差、相邻测线无法对比、复杂多变等；随上延高度增加，异常急剧衰减。,六）火 山 岩 地 层,庐枞火山岩盆地航磁平剖图,用磁测资料圈定火山岩地层的方法是，首先依据地质环境判断是否存在火山岩地层，在此基础上利用磁异常带外部异常的外侧拐点或垂向二阶导数等圈定火山岩地层的边界。,七）沉积地层,圈 定 方 法 对磁性沉积岩地层的圈定方法，与圈定其它磁性体的方法相同。对于无磁性沉积岩地层，当条件有利时，也可用磁测资料进行圈定，其方法是，利用磁异常带的外侧拐点或垂向二阶导数等圈定沉积岩地层的边界。,八）变质地层,用磁法圈定变质岩地层一般是指圈定正变质岩，因此应首先确定是否存在正变质岩；正变质岩

27、一般磁性较强，其上常叠加一些次级异常。副变质岩的磁性通常较弱，在磁测资料中的反映与沉积岩地层差别不明显，一般情况下用磁测资料也难于圈定出来，只是当其处于特定环境（由强磁性体包围）时才可以间接地圈定出。一般使用磁异常带外部异常的外侧拐点或垂向二阶导数等圈定正变质岩地层的边界。,某地区隐伏的太古宇磁性变质岩磁场特征,1、圈定依据及方法 磁性蚀变带往往是由于岩浆侵入或断裂活动，热液上升使围岩发生接触交代变质，形成的各种蚀变岩，常见的有矽卡岩化、钾长石化、硅化、石英岩化、大理岩化、糜棱岩化、角岩化等，蚀变带的形成与岩浆的热力作用大小有关，一般热力作用愈强，形成的磁性壳越厚、越完整。,九）磁性蚀变带（找

28、矿标志）识别与圈定,2、蚀变岩带磁异常特征:异常形态：呈环状、半环状或马蹄形、带状分布的正负伴生的异常带，范围大小不一。异常强度：强度不等，有强有弱。3、磁性蚀变带范围的确定：采用磁异常的拐点或梯度带进行圈定。,蚀变带形成对成矿具有重要意义，是寻找矽卡岩型铁矿及铜、铅、锌等多金属矿的有利地段。,云南薄竹山地区航磁反映的蚀变岩带,燕山期黑云母二长花岗岩沿背斜核部侵入于中、上寒武统和下泥盆统碳酸岩地层中，围岩蚀变强烈，紧靠岩体形成矽卡岩化、硅化、石英岩化、高岭土及云英化，以矽卡岩化为主；稍远则以接触热力变质为主，生成大理岩、角岩。沿岩体与围岩接触带部位，航磁异常发育，并呈环状分布。,十）异常筛选与

29、局部异常解释,磁异常筛选方法，包括磁异常定性解释方法和多元统计分析方法。磁异常筛选主要是指在预测工作区应用磁测资料从众多的异常中筛选矿致异常的过程。对于就矿找矿而言，主要是根据地质地球物理模型或已知矿床或已知矿点的地质、地球物理特征，确定磁异常的地质成因。磁异常定性解释方法主要有：成矿环境分析、磁性分析、地形分析、异常特征分析、综合物探方法分析。磁异常多元统计筛选方法：在大区域磁性矿床预测工作中，特别是工作区包含的磁异常较多时，除采用磁异常定性解释方法逐个对异常进行评价与筛选外，通常还使用多元统计分析方法进行评价与筛选。多元统计分析方法的种类较多，在磁性矿床预测工作中，通常采用信息量估计法、证

30、据权法、判别分析和特征分析法。,将磁异常图直接叠加到地质图上，主要分析异常所处位置是否为成矿有利部位。需要特别注意的是：对比中既要用航磁异常等值线图，也要用航磁异常剖面图 这样的对比，能发现并找出磁异常与地质环境之间的关系。,1、磁异常定性解释方法（应用磁测资料预测磁性矿床-范正国等，节选）1）成矿环境分析,1石灰岩；2砂岩；3花岗闪长岩；4浮土；5正值；6零值；7负值 T等值线（单位：nT）；,花岗闪长岩上的T磁场,在推断引起磁异常的地质原因时，条件简单时仅凭航磁异常的平面特征与地质体的平面相吻合就可以得出正确的结论，但大多数情况下，仅凭航磁异常的平面特征是无法推断引起磁异常的地质原因的。因

31、此必须研究岩石和矿石的磁性，这样才能找出磁异常特点与地质特点之间的内在联系，进而判断实测磁异常的地质成因。,2）磁性分析,如右图，某铁矿床上的Za等值线图。从图可看出，异常现状较规则，极大值7000nT。异常地区分布有安山岩、集块岩、凝灰角砾岩及次生石英岩等。由于异常分布在火山岩区，火山岩又有磁性，因此很容易让认为该异常应该是火山岩引起的磁异常。通过对火山岩进行大量的磁性测量，结果表明火山岩并不强，只能引起600nT左右的磁异常，比实际磁异常小多了，说明磁异常并非由火山岩引起。因此，对这个异常进行了钻探验证，发现了磁性矿床。,在区分矿致磁异常与非矿致磁异常的研究工作中，结合地形进行分析也是很有

32、帮助的。因为一些磁异常，如果仅从异常特征和地质环境往往不能得出结论，如果考虑地形因素，可能就得到答案。如右下图，某地区航磁、地形、地质对比图。从右下图可看出，航磁异常形态较规则，异常强度较大（可达1500nT），异常区出露透辉石闪长岩、闪长岩等。据,3）地形分析,但是，从右图还可看出，透辉石闪长岩、闪长岩出露范围大，为什么航磁异常范围较小？为什么岩体走向北北东、而航磁异常走向北北西（局部为北西）？这些问题使得推断结果仍难于让人信服。再将航磁图与地形图进行对比，发现航磁异常的形态与地形突起的形态很接近，因此，进一步肯定了推断结果。,资料，透辉石闪长岩、闪长岩等的磁化率为750280810-5SI

33、，剩余磁化强度为12024910-3 A/m。根据这些资料，可以判断该异常为非矿磁异常。,在很多情况下，使用异常特征分析法，对区分磁性矿与非磁性矿磁异常也有帮助。例如发现了磁异常，在地表找到了有磁性的地质体，能否说这个磁异常就是所找到的磁性地质体所引起的？这时对磁异常特征进行分析，会有所帮助。,4）异常特征分析,实例1，是某矿区航磁、地形、地质对比图。该异常带总体呈北西南东向的条带状展布；T异常梯度陡、强度大（达3200nT），具有明显的叠加异常特征，平面形态呈串珠状弧形分布，经T化极处理，南侧出现明显负异常，表明引起T异常的磁性体具有较强的剩磁、且剩磁方向与感磁方向不一致。定向标本测量结果显

34、示本区仅铁矿石具明显的剩磁，剩磁倾角为5880，化极处理采用的地磁场倾角为45.6，这样，受矿体剩磁影响，化极处理结果在南侧出现了负异常，进而判定为矿致异常。,实例1,5）综合物探方法分析,当研究地区的地质及地球物理条件较复杂时，仅仅分析磁异常，有时还不能确定磁异常是否为磁性矿床，这时候应借助综合物探方法。但具体应采用什么样的综合物探方法？则要根据研究地区的已有地质资料、矿床成因、矿床分布规律、岩石及矿石的物性特征等来确定，最好是通过专门的试验后再决定。实际工作中可采用的其他物探方法主要为重力和电法。使用重力法的理论基础是磁铁矿的密度比围岩的密度大。对应磁性矿床来说，通常应属于良导体，因此，电

35、法测量将获得低电阻异常。当矿体倾斜较陡时，可采用联合剖面法；当矿体倾斜较缓时，可采用垂向电测深法。,（1）仅凭磁异常规模，不足以判断异常的成因；规模较大的磁异常，不一定是岩体引起的。如霍邱铁矿，1967年1100万航磁发现，极大值620纳特，以200nT等值线圈定，异常长40km，宽45km，异常区全覆盖，最初推断由基性侵入体或含铁中酸性侵入体引起。实际由储量10亿吨以上的鞍山式铁矿引起。（地面强度11000nT，飞行高度影响了航磁异常的强度）。同样，规模较小的磁异常，也不一定是矿体引起的。,6）异常筛选时应注意的几个问题,三（一）6.2,异常的强弱取决于多种因素，不只是与磁性强弱有关，还与磁

36、性体规模和埋深也有关，因而不能简单地将强磁异常判定为矿致异常，也不可忽略低缓异常的找矿价值。,三（一）6.3,（2）对于形态不规则的磁异常，不要简单推断由火山岩引起的。通常，矿致磁异常的形状是比较规则的。可是，当矿体埋藏浅、上顶宽（相对于测点距）且起伏变化、磁性不均匀时，其产生的磁异常的形状也不规则。例如我省和尚桥铁矿,因埋藏浅，又呈近水平板状体，其异常“蹦跳”，形状类似一般火山岩引起的异常。,（3）宽平异常：宽而平顶的异常，大多认为由岩体引起。但有例外，钟九铁矿的异常就是如此（磁铁矿体位于闪长岩下方）,（4）目前总结的成矿规律大多还不完善，应考虑会有例外：成矿规律的复杂性,一般夕卡岩矿床产在

37、侵入岩体与灰岩、大理岩接触带，而此矿却产在花岗岩与二云母片岩接触带上,2、多元统计筛选方法,判别分析法以航磁（重力）异常作为判别单元，通过信息量计算确 定其 变量及其取值。特征分析按规则网格进行赋值，也通过信息量计算确定其变量 及其取值。信息量法依据矿床地质地球物理模型，提取找矿标志，在统计分析 的基础上确定各标志的赋值条件，从而得到变量。证据权法按规则网格进行赋值，运用概率统计方法研究变量与成 矿的相关性，可用于对航磁异常进行评价。这些方法多用于大区域异常筛选评价、靶区优选与潜力评价，不作具体介绍,（一）定量解释 定量解释的任务是运用各种定量反演方法求取有关场源（拟探测目标物或目标层）的几何

38、参数和物性参数。定量解释的重磁数据一般应是经过数据处理、分离出目标物（含目标层）的重磁场。该工作一般由专业物探人员完成，不作进一步的介绍,八、解释方法（定量解释与地质解释）,（二）地质解释和推断 1、地质解释的任务是在定性和定量解释基础上，根据各种地质体的地质地球物理模型的特征，结合工作区的地质情况，运用地质学的基本原理将这些解释成果转变为推断的地质体或现象，并进而对它们从空间和时间上做出合乎地质学原理的地质解释和推断 2、对工作区内的地质认识和某些结论要放在更大范围的地质背景上加以研究或与邻区加以对比，从而判断其合理性 3、在进行地质解释时要尽量运用地学界较为成熟的新理论、新观点，收集最新的

39、地质资料，并吸纳国内外的最新成果。4、在地质解释中要针对不同地质任务，合理运用各类的资料和成果,5、根据定性和定量解释、平面和剖面解释的结果，按照地质学的基本原理编制各类推断成果图6、对推断成果图件上物探解释出的地质体、地质现象要进行地质解释和推断，阐明它们相互间的关系，以及与已知地质情况的关系；构造和岩浆岩活动对这些地质体、地质现象的控制作用，并对它们的演化过程进行一些推测7、在确认推断无误的前提下，若原有的地学观点或理论无法对物探推断做出合理的地质解释时，要明确提出质疑。在深入综合分析研究资料后，可按物探推断的结果做出新的地质解释8、要对推断成果图及地质解释的可靠性加以客观评述，说明存在的

40、问题和不足,（三）异常查证八步论与经验（刘士毅-地调局物探专家组长）1、先在室内进行定性、定量解释，筛选可能的矿致异常 2、进行现场踏勘查证（级）3、若认为有找矿意义时，进行大比例尺详查（级）4、若仍认为有找矿意义时，布置工程验证（级）5、无论见矿与否，（均应）进行再解释，若认为没有达到验证目的，指导继续验证 6、确认有找矿意义时，估算资源量，转入配合地质普查、详查、勘探 7、勘探结束后，计算剩余异常，以判断有无漏掉的深部和旁侧矿体 8、若计算后有剩余异常，且认为异常是由漏掉的矿体引起时，继续配合补充勘探。,查证异常的经验 实践证明，室内评价、排序、筛选异常是必要的，但可靠性一般不高。要想尽快

41、在众多异常中筛选出矿致异常，目前最有效的方法是大量现场查证异常。最好是100%查证，因为经常发生室内排序靠前的异常找不到矿，而排序靠后的异常却找到了矿，甚至是大矿。,异常查证的实践证明，有时一次查证就找到了矿，但多数情况下往往经过多次查证，甚至几上几下才找到了矿。我们寻找的矿床，可能出露于地表，更可能隐伏于地下；出露于地表的，少数主体已显露，而更多的是只露端倪，有的肉眼可能识别，有的肉眼难以辨认；矿床所对应的异常，有强有弱，有大有小；我们拥有的资料，有详有略，有全，也可能不全；找矿工作者的技术水平有高低之分，工作经验有丰富与贫乏之别；因此一次查证见矿与多次查证见矿大多属正常现象，当然也有因工作

42、失误而导致几上几下的。,不管属于哪种情况，只要工作者坚持查证到底直到查明了异常源的主体和其主要矿化属性，查证的效果就是好的。在未查明异常源的主体和主要矿化特点前就中断工作，必然拖延找矿的周期。我们许多矿床的发现过程长达几十年，主要就是缺乏查证、验证异常坚持到底的精神。,1、查证异常的模式应是-，分步进行，级是关键 原地矿部将异常查证分为三个阶段：踏勘检查（级）、详细检查（级）和工程验证（级）。情况简单（例如地表矿、出露好）运气又好的话，一次级查证就发现了矿，甚至找到了主矿体。然而多数情况下，一次级查证没有查明异常起因，或仅见了规模不大的矿化露头，或仅拣到了矿化转石，难以作出肯定或否定的结论。这

43、时需根据对找矿前景的判断和异常区大小、覆盖情况、寻找矿种肉眼可辨认程度等因素，作出放弃或再次级检查或进入级检查阶段的决定。总之，简单情况下，一次级检查级，复杂一点的是多次级检查级，复杂程度高的地区一次或多次级级级，非常复杂的情况是一次或多次级级多次级。,例如：（1）湖南癞子山银铅锌矿床是模式。（2）贵州烂泥沟金矿床是3模式。（3）湖南万古金矿是4模式。（4）四川马达柯金矿床是5模式。（5）辽宁排山楼金矿床是2模式。（6）新疆康古尔、马头滩金矿床是3模式。（7）新疆萨瓦亚尔顿金矿是32模式。原则上在查证异常时不要越级，从级级模式只是特例,2、验证异常首孔（首批孔）不见矿时 对原因要做具体分析 不

44、能轻易放弃（1）矿体形态复杂（安徽安庆铜矿床）（2）推断埋深误差过大（新疆天湖铁矿床）（3）推断矿体产状错误（广东天堂多金属矿床）（4）水系或土壤异常位移（四川大陆乡稀土矿床）（5）受斜磁化影响，矿体不在异常中心下方(河北相二庄铁矿床)（6）刚好打在矿体尖灭处（广东长坑金矿富湾银矿床）（7）利用综合异常时，对主异常选择不当。（8）地质人员不尊重（不重视）物化探成果，移动验证工程位置所致。,3注意寻找肉眼难识别的矿种（综合找矿）在找矿过程中出现几上几下的原因之一，是化验项目不全，漏掉了肉眼不易识别的矿种。湖北金井咀金矿：1973年验证12000磁和激电异常，布18孔，仅见小岩体、接触带上的蚀变及

45、少量铜矿化，因而停止工作。1985年采岩心原生晕样品，由于分析了Au，发现了Au的高含量，转而找金。1993年提交金储量12吨。,4对有希望的异常要敢于坚持验证到底 在世界著名的赫姆洛金矿的发现过程中，戴维贝尔在前27孔均不理想的情况下，还坚持继续钻探，终于在第28孔中见到主矿体！国内坚持验证、终至成功的矿例：云南大红山铁铜矿床 1966年验证磁异常之前，推断矿体埋深100米左右，矿层厚度40m左右。实际于99米深处见矿，但见5层0.5-3米薄矿层后，一直钻到450米未见其它矿体。遇到这种情况，有些人会终止工作。但他们经计算发现，尚有3000nT剩余异常；重新深入研究异常后，推断深部隐伏矿体埋

46、深540米左右，坚持继续钻进。结果于590米深处见矿，矿体总厚181.5米，一个大型铁矿被发现了。,5重视验证后的再解释和井中物化探工作 既然地下有矿而第一孔（或第一批孔）不见矿的原因如此之多，那么若一（或几）钻下去不见矿，也不见可引起异常的地质体就停止工作是没有道理的。在这种情况下，应投入井中物探化探工作，寻找井旁、井底盲矿。在无法投入井中物探化探工作时，也应依据验证孔取得的地质、物性资料作为控制条件，由物探、化探人员和地质人员共同进行验证后的再解释工作。并依据再解释结果提出继续验证或停止验证的建议。地质与物探、化探人员结合不够，共同的、反复的研究不够，这也是有些矿区几上几下，拖长见矿周期的

47、重要、常见原因之一。泥河铁矿的发现就是地质专家与物探专家紧密结合，地面工作与地下(井中)物探工作紧密结合的成功范例（*）,（一）工作与研究概况 1、安徽省的区域重力调查始于50年代的石油资源概查，以后围绕油气概查开展了大面积的120万1100万区域重力测量，1970年代围绕矿产大普查、成矿规律的研究和加强基础性地质工作的需要，按国家统一部署在全省范围开始系统地开展区域重力调查工作。迄今为止，120万比例尺区域重力调查完成逾13万km2，已覆盖全省（大片水域除外）。沿江重要成矿区带及蚌埠、合肥等地区15万区域重力调查工作业已完成。,九、重磁方法在我省地质找矿工作中的应用,2、安徽省航空磁测工作起

48、步较早，伴随着地质找矿工作的深入，不同比例尺的航空磁测工作数次覆盖全省，如上世纪50年代1100万航磁即覆盖了全区，迄今为止，以国土资源部航空物探遥感中心为主体、各工业部门施测的15万及更大比例尺航磁已经覆盖我省除了皖浙赣、豫皖平原区等少量地区以外的大部分地区。同时，为配合重要成矿区带上的找矿工作及航磁异常检查的需要，各地勘单位、研究所等在重要矿区和重点地带开展了大量的地面磁测工作，比例尺大多为11000012000。,3、区域编图综合研究工作情况 安徽省在“六五”“八五”先后开展了国家级、部级联合攻关项目及原地矿部组织的第一轮、第二轮成矿远景区划工作。尤其是在80年代进行的第一轮跨省成矿区划

49、项目中，由安徽省地质矿产局牵头，湖北、江西、江苏、上海地质矿产局参加完成了“长江中下游铜铁硫金（多金属）成矿带成矿远景区划”项目和“安徽省铜陵地区综合物化探立体地质填图”工作；2005年，叶天竺等一些地矿、信息专家完成了国家863计划项目地质空间信息共享与服务体系示范矿产资源评价（长江中下游示范区）已完成基于GIS的长江中下游成矿区铜矿的矿产资源评价示范工作。针对铁矿，我省于1987年专门进行了全省铁矿预测工作，并在重要矿集区霍邱、庐枞、马芜、繁昌、淮北等进行了铁矿预测。,在以上这些重要区域性编图研究项目中，其中磁法、重力资料作为不可或缺的参数在基础研究和矿产预测中发挥了重要作用。2007年开

50、展的全国重要矿产资源潜力评价工作，重磁方法依据其在基础研究和深部矿预测中不可替代的作用被选用，并设立了研究专题。,尽管我省在区域重力、航磁、地面磁测等综合物探方面工作程度很高，但综合物探区域编图、研究工作进行的很少，典型的工作只有三次，：（1）长江中下游地区物探化探遥感编图综合成果报告国土资源部航遥中心 王启辉等；（2）长江中下游地区综合物化探总结报告地质矿产部第一综合物探大队 万仁良等；1990（3）长江中下游地区铜铁硫金（多金属）成矿带物探化探成矿远景区划安徽省地球物理地球化学勘查技术院 徐信等；1984.10 全省性的编图工作仅有一次，且比例尺仅为1200万?即：（4）安徽省地球物理地球