姜 鹏，龚育龄，王笠洁，邱 松

(东华理工大学 核工程与地球物理学院，江西 南昌 330013)



物化探技术在青海天峻航磁查证中的应用

姜 鹏，龚育龄，王笠洁，邱 松

(东华理工大学 核工程与地球物理学院，江西 南昌 330013)

在大量收集青海天峻1∶50 000航磁测量区已知地质、矿产资料和以往物化探工作成果资料的基础上，对测区内五个典型的航磁异常带进行地面查证。通过对异常进行初步甄别分类之后，以编号青C-2012-117，即航磁异常Ⅰ区的地面查证工作为例，采用1∶10 000高精度磁法剖面测量、1∶10 000岩石剖面测量方法进行航磁异常三级查证，分析磁异常形成的地质原因，对不同性质的航磁异常做出定性判别，进而对区内成矿地质背景和区域成矿条件进行初步分析。在航磁异常查证中取得了很好的找矿效果。

航磁异常查证；高精度磁测；化探异常

1 引 言

青海省中—南祁连地区1∶50 000航空磁测区位于青海省北部，行政区划属青海省天峻县龙门乡管辖。航空磁测资料呈现大量有意义的磁异常带，为了进一步查明航磁异常在地面的确切位置，以及引起磁异常的地质原因，为进一步找矿提供线索，就需要通过地面工作来查证所发现的磁异常，这一工作称为航磁异常的地面查证[1,2]。

2 查证区地质概况和地球物理特征

2.1 地质概况

查证区内分布的地层依次为志留纪巴龙贡噶尔组(Sb)、二叠纪(P)、三叠纪(T)、第三纪(N)及第四纪。区域构造经历了加里东晚期，华力西中期和华力西晚期—印支期三个重要地质时期。其北西—北西西向构造和北北东向构造、北北西向构造较发育，以北西—北西西向构造为主，如图1所示。

1)褶皱构造。查证区所在区域为一复背斜南翼或复向斜北翼，走向北西西，地层由北向南为晚奥陶世—志留纪地层。其内次生褶皱线状密集，两翼倾角一般相差不大(50 °～70 °)，枢纽线起伏不明显，于断裂附近偶尔出现倒转。

2)断裂构造。区域断裂构造发育，北北东向断裂构造基本沿希格尔曲古道一线展布，它的发生、发展与北西—北西西向构造有成生联系。北北西向构造在测区内截切了北西西向构造，是较晚构造活动的痕迹。

2.2 地球物理特征

2.1.1 查证区岩矿石磁物性特征

由表1可以看出，砂岩、片岩、板岩、石英岩在全区磁性较弱～弱，而辉石岩、辉长岩磁性较强，而且变化范围也较大，这与岩体中铁磁性矿物的含量关系密切。

图1 青海天峻区域构造概略Fig.1 The schematic diagram of Qinghai Tianjun regional structure

岩石名称标本块数/块磁化率/4π×10-6SI剩余磁化强度/10-3A·m-1区间平均值区间平均值板岩3230.24～61.2745.3615.92～48.5436.61片岩548.54～62.0753.3217.51～57.3043.77砂岩3311.14～60.4829.4412.73～51.7324.67石英岩121.59～43.7726.262.39～46.1521.49辉石岩401196.85～13130.282969.83673.23～2903.781528.68辉长岩47224.41～1314.62645.3711.94～140.0670.82蚀变辉长岩2557.30～415.39171.0918.30～92.3146.95

2.1.2 航磁异常特征

由图2可见，查证区内共有5个1∶50 000航磁异常，其规模、形态不一，强度100～550 nT。工作区范围(北京54坐标系)：东经98°47′20″～98°58′10″；北纬37°52′40″～37°58′40″。本文以Ⅰ区航磁异常为例进行分析，Ⅰ区面积约17.9 km2，航磁异常编号为青C-2012-117。异常整体形态呈一椭圆状，长轴北西—南东向，180 nT等值线长约5.3 km，宽约2.0 km，见有6个异常中心，异常峰值低的为100 nT，高的为550 nT。异常区东南部主要位于第四纪冲、洪积物中(在南侧少量出露志留纪下岩组粉砂岩夹千枚状板岩)，中部出露加里东晚期辉长岩(ν33a)，西北部为志留纪下岩组(Sa)粉砂岩夹千枚状板岩[3-5]。

图2 查证区1∶50 000航磁异常剖面平面Fig.2 The profile map of verification area 1∶50 000 aircraft magnetic anomaly

工作区拐点序号54坐标系统经度纬度Ⅰ198°54'42″37°58'38″298°58'08″37°57'15″398°57'07″37°55'42″498°53'44″37°57'11″

2.3 区域地球化学特征

航磁异常查证区主要包含了3个化探综合异常，如图3所示，即As2，As4，As7。据查证区1∶200 000区域化探资料分析金(Au)、砷(As)、钨(W)、钼(Mo)主要以局部异常形式出现，是矿化富集的结果，尤其是该区内W、Au元素离散性大，高强数据较多，富集成矿的可能性大，且多分布于志留系地层中，志留系地层是该区寻找钨金矿的主要层位。

图3 查证区区域地球化学异常 单位(μg/g)Fig.3 The geochemical anomaly map of verification area

3 航磁异常地面查证工作

3.1 地面高精度磁测查证

3.1.1 地面高精度磁测数据采集

①测网布置：依据《地面高精度磁测规范》，地面高精度磁测的工作比例尺1∶10 000，在编号青C-2012-117号的航磁异常区(I区)东北部布设磁测剖面11条，总计36.74 km，剖面方向NE32°，剖面线为直线，基本垂直于航磁异常走向或构造线方向，并通过航磁异常的正负极值点，而且使其两端在正常场范围之内。剖面具体位置如图4和图5所示。结合工作区地质背景、航磁异常特征、成矿条件、自然地理、交通条件等具体情况，设计磁测点距40 m，如遇到异常时加密至10 m。剖面布设采用高精度GPS定位，逐点布设测量点位，标注剖面线号和测点号。

②仪器选择：采用捷克Satisgeo公司生产的PMG-1型质子磁力仪进行野外数据采集。该仪器测量范围20 000～100 000 nT，测量精度±1 nT，分辨率为0.1 nT，适用温度在～10℃～+60℃，具有存储量大、分辨率高、轻巧灵活等特点，观测参数为总场强度T。在野外正式施工前后，对投入生产的所有仪器设备进行全面的检查和校验，对仪器的性能进行了测试，内容包括：磁力仪噪声水平测试、仪器一致性试验等。

③日变观测：采用循环工作方式，采样间隔为20 s，自动记录。探头始终保持同高度和同方向；日变观测早于早校正点观测，晚于晚校正点观测；日变站有专人负责看守，保证无任何可移动的磁性干扰物接近日变站。

3.1.2 磁测资料整理

1)正常场改正和高度改正

利用国际地磁参考场IGRF2005模型提供的高斯系数进行正常场计算，计算出工区经向和纬向每米正常地磁场的变化量，作为正常梯度改正系数。高度改正从总基点高程起算，本工作区高度改正约每39.4 m高差改正1 nT，比总基点高39.4 m时加1 nT，比总基点低39.4 m时减1 nT。

2) 磁异常计算

磁异常计算公式为：

△T=Tc-T0+△Tr+△Th+△Tt

式中：△T为磁异常值；Tc为原始观测值；T0为总基点磁场值；△Tr为日变改正值；△Th为高度改正值；△Tt为正常梯度值[6,7]。

3.1.3 磁异常处理

1) 圆滑与滤波处理

主要作用是压制浅层磁性不均匀体及局部干扰异常，突出与一定深度磁性体有关的磁异常特征。本次△T磁异常数据采用中国国土资源航空物探遥感中心研发的GeoProbe软件进行余弦镶边低通圆滑滤波处理，参数选择为：镶边低频值0.19、镶边高频值0.21。

2) 化极处理

采用GeoProbe软件计算处理，地磁场参数通过查询为：磁倾角为57.510 0°，磁偏角为-1.007 7°。通过化极，使磁异常平面位置与磁性地质体的平面位置更加对应，便于直观地圈定磁性地质体的位置[8,9]。

3.1.4 地面磁异常解释

Ⅰ区地面高精度磁测ΔT(总强度磁异常)异常，如图4和图5所示。在平面上，磁异常由两个近似平行排列的北西—南东走向的独立带状异常组成，两个平行排列的异常在中部相连，形成较扁平的椭圆状异常，其形态和位置与1∶50 000航磁异常相吻合。地面磁异常长约3 km，宽约0.8 km，两个独立的带状磁异常均在两端有浓集中心，磁异常最大为2 419 nT，而北部最小为-812 nT。

该区地表出露岩性主要为砂岩、板岩、辉长岩、辉石岩，参考磁物性特征认为，本区青C-2012-117号航磁磁异常由出露或隐伏的基性辉长岩、辉石岩所引起， 之所以出现两个平行排列，且具有一定走向长度的椭圆形磁异常，是由于岩体受北西向断裂构造的破坏，造成南北向断开，形成两个北西走向的基性岩体[10]。

图4 Ⅰ区地面高精度磁测ΔT异常等值线平面 单位(nT)Fig.4 ΔT anomalies contour plan of high precision magnetic survey in ground Ⅰ (nT)

图5 Ⅰ区地面高精度磁测ΔT异常剖面平面 单位(nT)Fig.5 ΔT anomalies profile map of high precision magnetic survey in ground Ⅰ (nT)

3.2 化探工作查证

由于该区覆盖较厚，基岩露头较少，因此化探取样以土壤样品为主。采样剖面设计精度为1∶10 000，剖面位置基本与磁测剖面一致，即青C-2012-117磁异常位于Ⅰ子工作区内，在磁异常较好的东部(与磁测线3线重合)及中部(与磁测线6线重合)，分别布置TR01、TR02土壤剖面，如图6所示。

3.2.1 取样方法和要求

各采样组能够按照工作方案和相关技术规范执行，采样深度一般在30～60 cm之间，采样粒度10～60目，采样介质为B、C层，样品有较好代表性，加工后样品重量大于150 g。

图6 Ⅰ 区化探取样测线布置Fig.6 The survey line layout of geochemical sampling in ground Ⅰ

3.2.2 调查区土壤测量参数

通过对调查区土壤样品的铬(Cr)、镍(Ni)、Cu、W、Au等元素的测试分析，统计结果见表3，其中Cr、Ni、Cu、W的单位为×10-6μg/g；Au的单位为×10-9μg/L。

表3 调查区土壤剖面测量参数统计

图7 TR02土壤剖面测量异常元素套合Fig.7 The anomalous elements nested graph of TR02 soil profile measurement

TR01(YS01)剖面上出现略高于异常下限的异常，铬(Cr)的峰值为118×10-6μg/g、Ni的峰值为67.4×10-6μg/g、Cu的峰值为74.7×10-6μg/g，异常幅值较低；

TR02土壤剖面上出现Cr、Ni、Au、W异常，Cr、Ni、W异常峰值较低，Au出现6处异常，峰值均>20×10-9μg/L，其中21号点处，含量>200×10-9μg/L，20号点处，含量为98.3×10-9μg/L，19号点处，含量为16.5×10-9μg/L(图7)。

综上所述，Ⅰ子工作区内Au异常连续并出现多个峰值，异常强度高，分布范围广，较富集。

4 结 论

通过Ⅰ区航磁异常查证工作，基本查清了引起航磁异常的地质原因，发现了较好的找矿线索。查证结果表明，区内航磁异常是分布的辉长岩、辉石岩所致。平面上正异常与出露或隐伏的辉长岩、辉石岩相吻合，磁异常最大2 419 nT，最小-812 nT。

化探异常显示了很好的找矿信息，Au在Ⅰ区L02土壤剖面上出现6处异常，峰值均>20×10-9μg/L，其中21号点处，含量>200×10-9μg/L，充分说明引起Au异常的极有可能为矿质异常。该剖面上同时出现了Ni、Cr、W的高值异常。

通过上述综合信息分析，结合工作区区域成矿地质背景，认为航磁异常查证Ⅰ子工作区具有较好地寻找含石英脉的构造蚀变岩型金(铜)矿的巨大潜力。

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The Application of Geophysical and Geochemical Technology to Aeromagnetic Verification in Tianjun in Qinghai Province

Jiang Peng,Gong Yuling,Wang Lijie,Qiu Song

(SchoolofNuclearEngineeringandGeophysics,EastChinaUniversityofTechnology,NanchangJiangxi330013,China)

On the basis of a large number of known geological and mineral data and past physical and chemical exploration results in the 1∶50 000 Tianjun Qinghai aeromagnetic measurement area,ground-verification will be used for the five typical aeromagnetic anomaly area. In this paper,after the initial screening and classification for anomaly,taking the number Qing C-2012-117 (the aeromagnetic anomaly area Ⅰ) ground-verification as an example,it uses 1∶10 000 high-precision magnetic profiling and 1∶10 000 rock cross-section measurement for the three-grades verification of aeromagnetic anomalies and analyzes geological reasons for the formation of magnetic anomalies. It gives qualitative discrimination for the aeromagnetic anomalies of different properties.and then analyzes the metallogenic geological background and regional metallogenic conditions in the area. Good prospecting results have been achieved in the aeromagnetic verification.

aeromagnetic anomaly verification; high precision magnetic survey; geochemical anomalies

1672—7940(2016)06—0752—06

10.3969/j.issn.1672-7940.2016.06.011

国家自然科学基金项目(编号:41164003,41404057,41174107);放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室开发基金项目(编号:RGET1308)

姜 鹏(1992-)，男，硕士研究生，主要从事地球物理学习与研究。E-mail:406336676@qq.com

龚育龄(1960-)，男，教授，主要从事勘查地球物理专业的教学和科研工作。E-mali:ylgong@ecit.com

P631.2

A

2016-07-16