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摘要：镍矿主要产自超基性岩中，由于超基性岩中的磁性物质含量相对较高，理论上能通过地面高精度磁法测量能将其和围岩进行区别，同时镍金属也具有磁性，故应用高精度磁法测量方法寻找镍矿应是可行的。本文以内蒙古乌拉特后旗额布图地区的硫化镍矿为研究对象，介绍了地面高精度磁法在该镍矿上的应用效果，分析了测区的磁场特征，得出了测区范围内除矿区外无其它浅部硫化镍矿存在的结论，能为其它超基性岩镍矿的寻找提供一定的参考价值。
关键词：地面高精度磁法；超基性岩；镍矿
1. 引言
镍金属具有良好的机械强度和延展性，难熔、耐高温，并具有很高的化学稳定性以及在空气中不氧化等特征，已成为现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系中不可缺少的重要金属。
由于镍矿主要赋存于超基性岩中，而超基性岩与围岩一般存在较为明显的磁性差异，故通过地面高精度磁法测量寻找超基性岩镍矿理论上是可行的。
2. 区域地质背景
测区出露地层较简单，主要有下元古界宝音图群、白垩系和第四系中下更新统等，区域褶皱与断裂构造发育，岩浆活动频繁，岩浆岩发育，是赋存矿产（多金属）的有利地段。整个工作区硫化现象严重，现正在开采的镍矿即为硫化镍矿床。根据矿区出露的岩性特征，矿区主要由灰岩段（矿区南部，面积不大）与二云母石英片岩段（出露面积大，约占全矿区的四分之三）组成。
与矿体密切相关的超基性岩岩体主要受狼山弧形构造带的次级构造控制，侵入于下元古界变质岩系中，属华力西中期产物。该超基性岩体主要由橄辉岩、辉闪岩、滑石岩等岩石组成。含矿岩体呈透镜体状、近水平产出。地表出露形态基本完整，呈不规则的长方形、长轴方向为北西—南东向。
3. 工作技术方法
地面高精度磁法测量测线方位为南北向布设，测量网度为50m×10m，测量面积为1.2km2。测网布设采用手持GPS卫星定位仪进行定位测量，参与测量的GPS事先在矿区的控制点进行了校正和对比，确保了测量精度符合相关要求[1]。每天的测线观测始于较正点，终于较正点。观测时观测人员必须“去磁”，即不能带小刀，皮带扣、鞋扣等磁性物品。地面高精度磁法测量参数为地磁总场（Ta），使用的仪器是G-856型高精度微机质子磁力仪，其测量精度为0.5nT，测量时一台做日变观测，另外两台进行剖面测量[2]。
4. 测区磁场特征
对采集的磁法测量数据进行各项改正后，减去背景值得到工作区的△T值。将得到的△T值经过栅格化处理，做出工作区的△T平面等值线图如图1所示。
纵观工作区的△T平面等值线图可以看出：测区的磁场值相对比较稳定，仅在矿山开采区域附近才出现了较大的变化范围，故认为工作区的磁场特征能较好地反映工作区内超基性岩与围岩的界限。
经统计，测区的磁场△T值变化范围在-350nT～1450nT之间，平均值为34nT，最高值为1450nT，说明引起工作区磁异常的地质体面积可能相对较小，不足以引起工作区整体磁场的偏高或偏低。其中，矿山以外区域的磁场△T值变化范围一般在-50nT～50nT，相对很稳定。结合地质情况分析认为：该平稳的磁场背景区主要是工作区内大量含黄铁矿的石英片岩、花岗岩、斜长角闪岩等以及干涸的河道中较厚的覆盖物的表现。△T值变化范围相对较大的磁异常区域与矿山开采区域吻合较好，面积仅约0.03Km2，进一步说明了工作区内发现的磁异常不足以引起整体磁场的较大变化，其相对平稳的地磁场特征说明工作区内不存在其它能引起磁异常剧烈变化的磁性体。根据发现的磁异常形态以及异常区域的地质环境分析，异常区域内无其它较强磁性干扰地质体存在，所圈定的磁异常应大致反映了超基性岩的范围。结合实际开采情况，矿坑内的超基性岩富含镍矿，故认为所发现的磁异常应是镍矿体的反映。
从图1中可发现，测区内的磁异常范围与矿坑周围开采出的平台范围吻合较好（图中绿色虚线区域）。磁异常区域主要有三块，其中Ⅰ号和Ⅱ号磁异常区域都分布在现采矿坑范围内（图中红色实线区域）。Ⅲ号磁异常区域在矿坑外，但实际工作中发现，Ⅲ号磁区域正好位于矿山堆积矿石进行粉碎的位置，范围较小，异常强度也较小，推测该磁异常为堆积的矿石引起，无进一步勘探的意义。
现开采矿区部位的Ⅰ号和Ⅱ号磁异常区域皆呈北西—南东向。其中Ⅰ号磁异常区域范围稍大，约100m×60m，异常值也相对较高，最高达到1424nT。Ⅱ号磁异常区域范围较小，约80m×40m。从图中还发现，Ⅰ号磁异常区域的西边有较好负异常与其相接，说明Ⅰ号异常区域的矿体有向西延伸的趋势。Ⅱ号磁异常区域的异常值较Ⅰ号区域弱，推测为矿体中所含的磁铁矿、磁黄铁矿、镍金属等磁性矿物相对较少所引起，现场开采表明Ⅱ号异常区域的矿石品位较Ⅰ号异常区域要低，说明了磁异常值的高低与矿石品位的高低可能存在正比关系，能为矿区下一步的开采工作提供一定的指导。
Ⅰ号磁异常区域和Ⅱ号磁异常区域中间夹着小范围与背景磁场值相近的负磁异常，此与实际开采情况也较吻合，该区域的矿石品位低，基本已开采完毕。
综合上述分析认为，工作区矿区以外地区的磁场△T变化小而稳定，是测区内第四系覆盖区、灰岩段（矿区南部，面积不大）以及二云母石英片岩段（出露面积大，约占全矿区的四分之三）的磁场反映，除矿区外工作区其它区域不含基性岩或超基性岩。矿区内发现的Ⅰ号Ⅱ号异常区域的磁异常强度与镍矿的富集程度及分布范围联系密切，二者之间可能存在正比关系，应引起重视。
5. 结论与建议
（1） 测区内的磁异常呈现出很强的规律性，范围小且磁异常变化剧烈，异常区域与富含镍矿的超基性岩体吻合良好，磁异常强度与镍矿的富集程度和分布范围存在密切联系，能给予矿山下一步开采工作以有利的参考依据。
（2） 測区的整体磁场值相对较低且比较稳定，除矿山外未发现其它能引起磁异常剧烈变化的磁性体，说明测区范围内除矿区外可能无其它浅部硫化镍矿存在，建议下一步工作的重点仍然集中在矿山这一块。
（3） 本次地面高精度磁法的应用效果相对较好，能为应用磁法勘探找寻超基性岩镍矿提供一定的参考依据。考虑到本次的测量范围较小，建议在以后的工作中扩大矿山周围的磁法勘探范围，以期有所发现。
参考文献：
[1] 中国水利电力物探科技信息网，工程物探手册，中国水利水电出版社，2011.
[2] 中华人民共和国地质矿产部，地面高精度磁测技术规程DZ/T 0071—1993，1993.
[3] 王昊辰. 物探综合方法在多金属矿勘查中的应用研究[J]. 西部资源， 2016（2）：22-24.
关键词：地面高精度磁法；超基性岩；镍矿
1. 引言
镍金属具有良好的机械强度和延展性，难熔、耐高温，并具有很高的化学稳定性以及在空气中不氧化等特征，已成为现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系中不可缺少的重要金属。
由于镍矿主要赋存于超基性岩中，而超基性岩与围岩一般存在较为明显的磁性差异，故通过地面高精度磁法测量寻找超基性岩镍矿理论上是可行的。
2. 区域地质背景
测区出露地层较简单，主要有下元古界宝音图群、白垩系和第四系中下更新统等，区域褶皱与断裂构造发育，岩浆活动频繁，岩浆岩发育，是赋存矿产（多金属）的有利地段。整个工作区硫化现象严重，现正在开采的镍矿即为硫化镍矿床。根据矿区出露的岩性特征，矿区主要由灰岩段（矿区南部，面积不大）与二云母石英片岩段（出露面积大，约占全矿区的四分之三）组成。
与矿体密切相关的超基性岩岩体主要受狼山弧形构造带的次级构造控制，侵入于下元古界变质岩系中，属华力西中期产物。该超基性岩体主要由橄辉岩、辉闪岩、滑石岩等岩石组成。含矿岩体呈透镜体状、近水平产出。地表出露形态基本完整，呈不规则的长方形、长轴方向为北西—南东向。
3. 工作技术方法
地面高精度磁法测量测线方位为南北向布设，测量网度为50m×10m，测量面积为1.2km2。测网布设采用手持GPS卫星定位仪进行定位测量，参与测量的GPS事先在矿区的控制点进行了校正和对比，确保了测量精度符合相关要求[1]。每天的测线观测始于较正点，终于较正点。观测时观测人员必须“去磁”，即不能带小刀，皮带扣、鞋扣等磁性物品。地面高精度磁法测量参数为地磁总场（Ta），使用的仪器是G-856型高精度微机质子磁力仪，其测量精度为0.5nT，测量时一台做日变观测，另外两台进行剖面测量[2]。
4. 测区磁场特征
对采集的磁法测量数据进行各项改正后，减去背景值得到工作区的△T值。将得到的△T值经过栅格化处理，做出工作区的△T平面等值线图如图1所示。
纵观工作区的△T平面等值线图可以看出：测区的磁场值相对比较稳定，仅在矿山开采区域附近才出现了较大的变化范围，故认为工作区的磁场特征能较好地反映工作区内超基性岩与围岩的界限。
经统计，测区的磁场△T值变化范围在-350nT～1450nT之间，平均值为34nT，最高值为1450nT，说明引起工作区磁异常的地质体面积可能相对较小，不足以引起工作区整体磁场的偏高或偏低。其中，矿山以外区域的磁场△T值变化范围一般在-50nT～50nT，相对很稳定。结合地质情况分析认为：该平稳的磁场背景区主要是工作区内大量含黄铁矿的石英片岩、花岗岩、斜长角闪岩等以及干涸的河道中较厚的覆盖物的表现。△T值变化范围相对较大的磁异常区域与矿山开采区域吻合较好，面积仅约0.03Km2，进一步说明了工作区内发现的磁异常不足以引起整体磁场的较大变化，其相对平稳的地磁场特征说明工作区内不存在其它能引起磁异常剧烈变化的磁性体。根据发现的磁异常形态以及异常区域的地质环境分析，异常区域内无其它较强磁性干扰地质体存在，所圈定的磁异常应大致反映了超基性岩的范围。结合实际开采情况，矿坑内的超基性岩富含镍矿，故认为所发现的磁异常应是镍矿体的反映。
从图1中可发现，测区内的磁异常范围与矿坑周围开采出的平台范围吻合较好（图中绿色虚线区域）。磁异常区域主要有三块，其中Ⅰ号和Ⅱ号磁异常区域都分布在现采矿坑范围内（图中红色实线区域）。Ⅲ号磁异常区域在矿坑外，但实际工作中发现，Ⅲ号磁区域正好位于矿山堆积矿石进行粉碎的位置，范围较小，异常强度也较小，推测该磁异常为堆积的矿石引起，无进一步勘探的意义。
现开采矿区部位的Ⅰ号和Ⅱ号磁异常区域皆呈北西—南东向。其中Ⅰ号磁异常区域范围稍大，约100m×60m，异常值也相对较高，最高达到1424nT。Ⅱ号磁异常区域范围较小，约80m×40m。从图中还发现，Ⅰ号磁异常区域的西边有较好负异常与其相接，说明Ⅰ号异常区域的矿体有向西延伸的趋势。Ⅱ号磁异常区域的异常值较Ⅰ号区域弱，推测为矿体中所含的磁铁矿、磁黄铁矿、镍金属等磁性矿物相对较少所引起，现场开采表明Ⅱ号异常区域的矿石品位较Ⅰ号异常区域要低，说明了磁异常值的高低与矿石品位的高低可能存在正比关系，能为矿区下一步的开采工作提供一定的指导。
Ⅰ号磁异常区域和Ⅱ号磁异常区域中间夹着小范围与背景磁场值相近的负磁异常，此与实际开采情况也较吻合，该区域的矿石品位低，基本已开采完毕。
综合上述分析认为，工作区矿区以外地区的磁场△T变化小而稳定，是测区内第四系覆盖区、灰岩段（矿区南部，面积不大）以及二云母石英片岩段（出露面积大，约占全矿区的四分之三）的磁场反映，除矿区外工作区其它区域不含基性岩或超基性岩。矿区内发现的Ⅰ号Ⅱ号异常区域的磁异常强度与镍矿的富集程度及分布范围联系密切，二者之间可能存在正比关系，应引起重视。
5. 结论与建议
（1） 测区内的磁异常呈现出很强的规律性，范围小且磁异常变化剧烈，异常区域与富含镍矿的超基性岩体吻合良好，磁异常强度与镍矿的富集程度和分布范围存在密切联系，能给予矿山下一步开采工作以有利的参考依据。
（2） 測区的整体磁场值相对较低且比较稳定，除矿山外未发现其它能引起磁异常剧烈变化的磁性体，说明测区范围内除矿区外可能无其它浅部硫化镍矿存在，建议下一步工作的重点仍然集中在矿山这一块。
（3） 本次地面高精度磁法的应用效果相对较好，能为应用磁法勘探找寻超基性岩镍矿提供一定的参考依据。考虑到本次的测量范围较小，建议在以后的工作中扩大矿山周围的磁法勘探范围，以期有所发现。
参考文献：
[1] 中国水利电力物探科技信息网，工程物探手册，中国水利水电出版社，2011.
[2] 中华人民共和国地质矿产部，地面高精度磁测技术规程DZ/T 0071—1993，1993.
[3] 王昊辰. 物探综合方法在多金属矿勘查中的应用研究[J]. 西部资源， 2016（2）：22-24.