物探磁法在区域地质调查中的应用

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:孙钦同 马庆宝
[导读] 摘要:找矿工作长期以来备受重视。
        中国冶金地质总局山东正元地质勘查院  山东济南  250014
        摘要:找矿工作长期以来备受重视。由于近年来的找矿工作中,地表裸露矿体越来越少,矿源也少之又少,找矿工作就更加艰难。本文首先阐述了矿山尾矿库、堆渣场等可能存在地质灾害的区域地质状况,对物探磁法在区域地质调查中的应用展开研究。
        关键词:物探磁法;区域;地质调查;应用
        引言
        中国的磁法勘探呈现出快速发展的态势,而且已经可以对有色金属矿床、稀有金属矿床以及贵重金属矿床进行预测,勘测结果的精确度越来越高,对找矿工作具有重要的参考价值。在找矿工作中应用物探磁法,可提高找矿的准确率,对矿业的发展起到一定的促进作用。民勤县毛条山一带铁多金属矿勘查区位于潮水盆地东部,北部为北大山山脉之东延余脉。由于矿区多被沙漠和戈壁占据覆盖,露头极少,加之为了保护该地区的生态环境,地质工作勘查前期在矿区开展1∶1万地面高精度磁测工作[1]。磁法是用途最广泛的地球物理探测技术之一,尤其对磁性盲矿体的勘查最为快捷与有效
        1矿区地质及地球物理特征
        1.1地层
        民勤县毛条山铁多金属矿区出露地层主要由3个构造层组成,即有历经沧桑的前长城北大山群古老深变质地体组成的基底构造层;晚古生代红柳圆组方山口组构成的中间构造层;中生代、新生代在内的所有沉积盖层组成的盖层构造层。
        1.2构造
        矿区位于阿拉善弧形构造带东翼的山口子—红山隆起内,由一系列北东向压扭性断裂和复式褶皱,部分北西向压扭性断裂,近南北向和北西向张性和张扭性断裂带(脉岩群)组成。区内沉积变质成因的石墨矿和铁矿的成矿多受东西向构造的控制,在北东—南西向、北西—南东向构造叠加、交汇部位具有富集的特征。因此,不同构造形迹的复合部位是成矿的有利部位[2]。
        1.3岩浆岩
        矿区内岩浆活动较强烈,岩浆侵入活动主要为晋宁—华力西期,包括基性—酸性岩类的辉长岩、闪长岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩和花岗岩。岩体产出受构造控制,长轴方向作北东—南西向展布。主要岩体产状、流线、流面、动力变质所形成的劈理带(线)和矿物的定向排列,均显示北东—南西有规则的分布。
        1.4地球物理特征
        针对测区内地表分布的主要岩(矿)石进行了较为系统的标本采集和磁化率测定工作。岩(矿)石标本磁化率测量结果统计表说明,测区内花岗岩、石英岩和花岗闪长岩等磁化率较低;石英闪长岩、闪长玢岩、片麻岩和赤铁矿石具有相对较高的磁化率,能引起较弱的磁异常,上述岩石也是构成该区背景场的主要地质体;磁铁矿石普遍具有很高的磁化率,是引起磁异常的主要地质体。
        2物探磁法的方法原理
        2.1获得磁测数据的方法
        民勤县毛条山铁多金属矿区的地质调查中采用磁测技术,这种能技术的应用中使用GSM-19T质子磁力仪,可以对测线的布置情况进行分析,获得观测参数,主要包括地磁场的总场强,总磁场相对异常,通过日变可以进行校正,此外,还包括正梯度校正计算参数和高度校正计算参数。在分析磁测数据时,与参数相比较,就可以获得需要的结果[3]。
        2.2对数据信息的处理
        测量叠加的纵向磁异常的变化和横向磁异常的变化,根据所获得的测量数据信息采取相应的处理措施。对于磁场异常,可以采用分离的方法,将磁场信息提取出来,还要与地质资料相结合。为了更好地完成地质的工作任务,还要结合使用地球化学数据、岩石磁性分析数据,具体的工作中,对这些数据信息进行统计分析,对数据信息进行有效处理。


        在具体的工作中,还要考虑到地质环境条件以及地球物理环境条件,对原始数据信息进行函数延拓处理,转换方向导数,分析小波和对数功率谱,将有价值的信息突出,对信息干扰加以抑制,使得数据信息经过处理后,准确性提高。
        2.3断裂构造分析
        在研究区域构造的过程中,产生发现磁异常是由于地质因素导致的,影响因素比较单一,可以将地层与岩体之间所存在的磁差对断层的构造进行判断。存在这种磁差的主要原因可以透不过磁异常等值线图获得,也可以对剖面图进行分析,了解断裂构造的异常特征,据此对断层的构造进行划分。
        地质构造出现断层主要是由于如下两个方面的原因:
        其一,断裂起到了分界线的作用,在分界线的两侧形成了不同的磁场;其二,断裂呈现出线性延伸的状态,异常带包括正异常带和负异常带,两者是相互伴随的,也会呈现出串珠状的异常带;其三,如果磁性地层断裂接触到非磁性地层断裂,当出现磁异常时,构造的两侧都会产生不同程度的断裂[4]。
        3磁法勘测在地质环境中取得的成果
        3.1对岩体和岩层进行了定性和定量解释
        通过本次高精度磁法勘测工作,基本调查清楚了矿区的断裂构造带和岩(矿)体分布情况,对覆盖区进行深入的地质填图,结合原始地质资料,进一步对岩体和岩层进行了定性和定量解释。
        通过本次高精度磁法勘测工作,也同时完成了GPS测量工作,即运用GIS及图像处理技术搭建了毛条山矿山地质灾害监测的可视化智能平台的底层地形图件。
        本次磁法勘查同样探测了矿山尾矿库、堆渣场、边坡,对矿山存在的裂缝进行监测,通过数据处理,为地质环境监测提供了最为详细的地质、物探资料,结合该地区历史活动情况、地层稳定现状、趋势分析、潜在威胁、气候条件、地貌条件、地质条件、人为影响、形成机制、防治措施等因素,不仅对该矿区可能存在的地质灾害进行了前期分析,而且对后期解决地质灾害和环境问题也提供了借鉴。
        3.2表层磁法勘探取代了钻探、探槽
        表面高精度磁法勘查技术可以极大地降低对地表的破坏。甘肃省民勤县毛条山一带铁多金属矿区属于生态系统被破坏的区域,由于大面积的树木被砍伐、长期频繁的地勘和矿区开发,使得该地区出现水土流失,草、林场退化的情况,加之地表岩体多为火成岩,通过风沙和直射阳光,容易影响地表活动,这些年地表岩土风化更加严重,从而形成恶性循环,生态越来越脆弱,如果此时再采用钻探、探槽等地质工程,地方的生态系统将遭到极大的破坏[5]。本次采用了高精度磁法勘查方法,不仅降低了地表的开挖,且不需要后期恢复,极大地保护了当地生态环境,还可以探测盲矿体的位置,进一步实现了寻找矿产的目的。
        结论
        在找矿时对磁异常状况进行分析,就可以获得找矿信息,或者是直接找矿信息,或者是间接找矿信息,对顺利找矿非常有帮助。物探方法磁法能较准确探测煤矿浅部构造,圈定出各煤层的火烧区边界,圈定出采空区范围,提高勘探的分辨率,使各煤层的储量计算更准确,为矿井设计及安全生产提供可靠的地质材料。
        参考文献:
        [1]刘兴金,陈召曦,白锦琳.地震勘探技术在新疆准东煤田的应用[J].中国煤炭地质,2010,22(06):59-62.
        [2]董杰,孟庆生,尹明泉,等.综合物探方法在采空塌陷区调查中的应用[J].物探与化探,2013,37(03):557-560.
        [3]张静,胡尊平,李延清,等.磁法勘探在富蕴县矿产地质调查中的应用效果[J].西部探矿工程,2017(7):58-59.
        [4]李朝辉.内蒙古兴安盟吉日根林场地区磁测数据处理解释[D].长春:吉林大学,2017.
        [5]赵建仓,张学录.地面高精度磁法测量在甘肃省肃北县四道沟铁矿中的应用与实践[J].酒钢科技,2017(2):23-27.
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