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摘 要:随着人们对于矿产资源需求的不断增加,我国对于铁矿的勘查开发力度也随之不断增强。磁法勘探作为传统物理勘探方法,加强对其技术的研究和优化,对于提高铁矿资源勘查效率和成功率具有重要意义。基于此,铁矿勘探中磁法勘探的应用情况。
关键词:磁法勘探;铁矿勘查;应用
中图分类号:U213 文献标识码:B
引言
磁法勘探技术也被叫做磁力勘探技术,其勘探类型包括地面磁法勘探、航空磁法勘探、海洋磁法勘探、井中磁法勘探以及卫星磁测等。对于地面磁法勘探来说,主要是由专业人员设立测网设备,并使用磁力仪寻找存在磁异常现象的位置,并对其分布特点进行分析和研究,再采用等值线图修正异常值并进行记录。通过圈定的磁异常反演地质情况即磁铁矿体的赋存特征,为进一步勘查工作提供依据。
1磁法勘探工作方法
在运用磁法勘探时应严格执行有关的技术标准规范,磁测的总体精度应小于或等于±5nT;运用质子磁力仪来进行高精度的磁法勘探工作,在使用前要选择对应的设备开展检验和噪音试验,试验结果要符合相关的标准,然后在开展矿区检测工作。在户外开展检测的时候只需要对总场的磁异常开展检测工作就可以,针对异常段要进行多次的检测,同时要做好相关的记录与此同时,要严格控制观测设备和户外检测设备的时间,其时间误差控制在一秒以内;数据修改:根据实验检测的总场磁性差异可以进行高度和日变的修正,为了准确计算各个测量地点磁异常的磁性变异可以进行基点和纬度修正,磁性差异可以实施化极,可以有效的消除斜磁化对磁性差异的影响,从而确保磁异常的极限数值和平面位置垂直对应,从而可以精确出磁性物体的实际位置,同时还可以明确的解释出磁异常,并且要找到荀匡工作郭昌宗的直接或间接作用下的有效磁异常[1]。
2工程案例
以某铁矿勘查工程为例,对磁法勘探技术的具体应用进行分析。在本工程中使用的仪器是由加拿大GM 公司生产的GSM—19T 质子旋进磁力仪进行磁法勘探,其精度为1nT,分辨率为0.1nT,具有全自动读取和存储功能,操作简单,性能稳定的优势。
2.1布设测网
测线的布设方向应当尽可能垂直主要磁性地质体,采用规格为10m×5m 的测网,以线距10m,点距5m 的距离共布置26条测线。
2.2数据采集
基点和日变观测点的选取应当尽可能满足磁场梯度小,没有外界磁场干扰的平静场区的要求,根据勘探工作要求,基点在测区内承担磁异常起算点和仪器校验点的作用,野外工作均于校正点起止。进行日变观测时,日变改正仪器应置于基点位置,并始于早校正点观测之前,终于晚校正点观测之后。对于观测人员来说,在磁性勘探过程中不得随身携带手机、打火机、皮带扣、小刀等磁性物品,并且在完成“去磁”操作后行尽可能远离具有磁性的设备和物品,以尽可能降低对测量精度造成影响。在观测过程中,需要保证点位正确和探头高度保持一致[2]。
2.3数据处理
(1)磁测数据的预处理
在使用原始观测数据前,需要在日变改正基础上评价其质量,使其满足标准要求,随后再依次进行梯度校正、高度校正以及正常场校正等处理。日变改正是指将地球磁场日变化对磁法测量造成的影响进行消除,这一过程可以利用磁力仪自动完成。梯度校正是指将地球经纬度不同导致的磁场变化值校正,以提高磁性勘探的效果。梯度校正工作的开展主要针对于大范围高精度磁测工作,小范围的磁性勘测可以不做。对于地形高层变化小于11 米(Ⅰ级精度)、29 米(Ⅱ级精度)、41 米(Ⅲ级精度)的测区,可免除高度校正这一环节。正常场校正。在磁性勘探过程中测得的结果为地磁总场强度(T/B),而探测的目的是确认磁异常,即叠加在地磁场/背景场上的由目标体引起的局部磁场变化(ΔT)。
在完成上述数据预处理后,能够获得各个观测点的磁异常值,并以此为基础进行磁异常剖面图、磁异常平面图的绘制,为定性、定量解释提供基础[3]。
(2)干扰畸变点排查
在观测过程中,同一地点通常会进行多次测量,取其中信号质量最高的数据作为该点处理后的场值。对于磁异常点,应当根据具体的测量情况,对该点附近干扰源进行分析,若存在干扰源则可去除该点数据。比如本工程190 号测线的290号测点,经过分析发现该点位置存在房屋和变压器,因此可以将该点数据去除。
2.4磁异常的处理
(1)化极处理
由于磁性体会受到斜磁化的影响,导致磁异常存在正、负两部分,并且两者关系较为复杂。因此,可以通过数学方法,将“斜磁化”换算为“垂直磁化”,实现磁性体到地磁极处的转移,这一步骤被称为化极处理。
(2)解析延拓
通过数学方法实现观测面磁异常现象到与原观测面高度不同面的换算,被称为解析延拓。解析延拓可以实现向上延拓和向下延拓两种形式。测区干扰主要来源于厂房、变压器、铁管、电线等因素引起的人为干扰,可以通过向上延拓实现局部干扰的削弱,并能够实现深部异常的反映。同时,磁测平面图中存在的异常可能属于水平叠加异常,可以通过向下延拓实现叠加磁异常与磁性体界面的接近,从而分离各个磁性体的异常,增加水平横向分辨率。
2.5资料解释
(1)磁异常的定性解释
以磁异常平面图中磁异常的规模、形态、峰值等异常特征为入手点,对导致磁异常的地质因素和干扰因素进行分析,以便实现磁异常的分类,并结合勘探目标选取所需磁异常,并以磁异常特征和磁性体与磁场的对应规律为基础,实现地质体产状、位置和规模的判定。
(2)磁异常的定量解释
以磁异常定性解释为依据展开磁异常的定量解释,并结合地质规律和磁性地质体的几何参量以及磁性参量,进一步对长源性质展开判断,从而获得磁性地质体在平面上的位置、倾向和埋深[4]。
结束语
磁法勘探是由于地下各类岩石之间磁性不同,通过对岩石之间发生的磁异常(即磁性变化),来实现铁矿勘查,或了解地下地质构造的地球物理勘探方法之一。伴随着科学技术的不断发展,磁测仪器的研发对促进磁法勘探在地质科学中的进一步发展具有较强的促进作用。
参考文獻:
[1]肖克华.磁法勘探在大冶某铁矿勘查中的应用[J].西部探矿工程,2019,31(05):165-170.
[2]于秀璇.磁法勘探的技术特点及在铁矿勘查中的应用[J].科技传播,2014,6(17):97+117.
[3]张卫东.磁法勘探在铁矿勘查中的应用[J].长春工程学院学报(自然科学版),2012,13(03):64-66
[4]鞠同军. 铁路通过煤矿采空区时地质选线优化[J].铁道建筑,2014(1):114-115.
关键词:磁法勘探;铁矿勘查;应用
中图分类号:U213 文献标识码:B
引言
磁法勘探技术也被叫做磁力勘探技术,其勘探类型包括地面磁法勘探、航空磁法勘探、海洋磁法勘探、井中磁法勘探以及卫星磁测等。对于地面磁法勘探来说,主要是由专业人员设立测网设备,并使用磁力仪寻找存在磁异常现象的位置,并对其分布特点进行分析和研究,再采用等值线图修正异常值并进行记录。通过圈定的磁异常反演地质情况即磁铁矿体的赋存特征,为进一步勘查工作提供依据。
1磁法勘探工作方法
在运用磁法勘探时应严格执行有关的技术标准规范,磁测的总体精度应小于或等于±5nT;运用质子磁力仪来进行高精度的磁法勘探工作,在使用前要选择对应的设备开展检验和噪音试验,试验结果要符合相关的标准,然后在开展矿区检测工作。在户外开展检测的时候只需要对总场的磁异常开展检测工作就可以,针对异常段要进行多次的检测,同时要做好相关的记录与此同时,要严格控制观测设备和户外检测设备的时间,其时间误差控制在一秒以内;数据修改:根据实验检测的总场磁性差异可以进行高度和日变的修正,为了准确计算各个测量地点磁异常的磁性变异可以进行基点和纬度修正,磁性差异可以实施化极,可以有效的消除斜磁化对磁性差异的影响,从而确保磁异常的极限数值和平面位置垂直对应,从而可以精确出磁性物体的实际位置,同时还可以明确的解释出磁异常,并且要找到荀匡工作郭昌宗的直接或间接作用下的有效磁异常[1]。
2工程案例
以某铁矿勘查工程为例,对磁法勘探技术的具体应用进行分析。在本工程中使用的仪器是由加拿大GM 公司生产的GSM—19T 质子旋进磁力仪进行磁法勘探,其精度为1nT,分辨率为0.1nT,具有全自动读取和存储功能,操作简单,性能稳定的优势。
2.1布设测网
测线的布设方向应当尽可能垂直主要磁性地质体,采用规格为10m×5m 的测网,以线距10m,点距5m 的距离共布置26条测线。
2.2数据采集
基点和日变观测点的选取应当尽可能满足磁场梯度小,没有外界磁场干扰的平静场区的要求,根据勘探工作要求,基点在测区内承担磁异常起算点和仪器校验点的作用,野外工作均于校正点起止。进行日变观测时,日变改正仪器应置于基点位置,并始于早校正点观测之前,终于晚校正点观测之后。对于观测人员来说,在磁性勘探过程中不得随身携带手机、打火机、皮带扣、小刀等磁性物品,并且在完成“去磁”操作后行尽可能远离具有磁性的设备和物品,以尽可能降低对测量精度造成影响。在观测过程中,需要保证点位正确和探头高度保持一致[2]。
2.3数据处理
(1)磁测数据的预处理
在使用原始观测数据前,需要在日变改正基础上评价其质量,使其满足标准要求,随后再依次进行梯度校正、高度校正以及正常场校正等处理。日变改正是指将地球磁场日变化对磁法测量造成的影响进行消除,这一过程可以利用磁力仪自动完成。梯度校正是指将地球经纬度不同导致的磁场变化值校正,以提高磁性勘探的效果。梯度校正工作的开展主要针对于大范围高精度磁测工作,小范围的磁性勘测可以不做。对于地形高层变化小于11 米(Ⅰ级精度)、29 米(Ⅱ级精度)、41 米(Ⅲ级精度)的测区,可免除高度校正这一环节。正常场校正。在磁性勘探过程中测得的结果为地磁总场强度(T/B),而探测的目的是确认磁异常,即叠加在地磁场/背景场上的由目标体引起的局部磁场变化(ΔT)。
在完成上述数据预处理后,能够获得各个观测点的磁异常值,并以此为基础进行磁异常剖面图、磁异常平面图的绘制,为定性、定量解释提供基础[3]。
(2)干扰畸变点排查
在观测过程中,同一地点通常会进行多次测量,取其中信号质量最高的数据作为该点处理后的场值。对于磁异常点,应当根据具体的测量情况,对该点附近干扰源进行分析,若存在干扰源则可去除该点数据。比如本工程190 号测线的290号测点,经过分析发现该点位置存在房屋和变压器,因此可以将该点数据去除。
2.4磁异常的处理
(1)化极处理
由于磁性体会受到斜磁化的影响,导致磁异常存在正、负两部分,并且两者关系较为复杂。因此,可以通过数学方法,将“斜磁化”换算为“垂直磁化”,实现磁性体到地磁极处的转移,这一步骤被称为化极处理。
(2)解析延拓
通过数学方法实现观测面磁异常现象到与原观测面高度不同面的换算,被称为解析延拓。解析延拓可以实现向上延拓和向下延拓两种形式。测区干扰主要来源于厂房、变压器、铁管、电线等因素引起的人为干扰,可以通过向上延拓实现局部干扰的削弱,并能够实现深部异常的反映。同时,磁测平面图中存在的异常可能属于水平叠加异常,可以通过向下延拓实现叠加磁异常与磁性体界面的接近,从而分离各个磁性体的异常,增加水平横向分辨率。
2.5资料解释
(1)磁异常的定性解释
以磁异常平面图中磁异常的规模、形态、峰值等异常特征为入手点,对导致磁异常的地质因素和干扰因素进行分析,以便实现磁异常的分类,并结合勘探目标选取所需磁异常,并以磁异常特征和磁性体与磁场的对应规律为基础,实现地质体产状、位置和规模的判定。
(2)磁异常的定量解释
以磁异常定性解释为依据展开磁异常的定量解释,并结合地质规律和磁性地质体的几何参量以及磁性参量,进一步对长源性质展开判断,从而获得磁性地质体在平面上的位置、倾向和埋深[4]。
结束语
磁法勘探是由于地下各类岩石之间磁性不同,通过对岩石之间发生的磁异常(即磁性变化),来实现铁矿勘查,或了解地下地质构造的地球物理勘探方法之一。伴随着科学技术的不断发展,磁测仪器的研发对促进磁法勘探在地质科学中的进一步发展具有较强的促进作用。
参考文獻:
[1]肖克华.磁法勘探在大冶某铁矿勘查中的应用[J].西部探矿工程,2019,31(05):165-170.
[2]于秀璇.磁法勘探的技术特点及在铁矿勘查中的应用[J].科技传播,2014,6(17):97+117.
[3]张卫东.磁法勘探在铁矿勘查中的应用[J].长春工程学院学报(自然科学版),2012,13(03):64-66
[4]鞠同军. 铁路通过煤矿采空区时地质选线优化[J].铁道建筑,2014(1):114-115.