基于gps的青海某铅锌银矿普查区磁测参数的确定

基于gps的青海某铅锌银矿普查区磁测参数的确定

该采区位于祁连县。属高山山区。该区域海拔4818m，最低3605m。这个地方很大。展布ΔT磁场图,即呈现出该地区不同性质的区域背景场以及不同形态类型的局部异常。详细分析本区具有典型特征的磁场所代表的地质意义,作为磁场定性推断解释的重要方法,就是要以典型磁场区带划分出不同区带的界线然后根据各磁场区表现出的差异特点,紧密结合地质和其它地球物理资料,分析磁场反映出的地质含义和规律,以此作为全区磁场推断解释的依据。在ΔT处理图件上可以看到,位场随地区差异变化很大,这些性质不仅表现在区域背景场的性质上,而且还表现在异常的形状、规模、走向以及它们之间的相互合或分布规律等方面。由于该区为弱磁异常,在西部高寒恶劣天气下,运用地面高精度磁法进行矿产普查具有时间短、效率高的优点。本次磁测工作的主要目的是了解预查区地层岩石、岩体、岩脉等地质体的磁场特征,根据对所获得的地面磁异常的地质解释,圈定成矿有利部位,确定矿(化)体的赋存位置及其走向和延伸,为成矿预测提供地球物理依据。1区域地质特征和地球物理特征1.1石炭系地层及断裂断裂活动预查区位于中祁连成矿带之中西段,以发育大面积的元古代地层为特点,此外,在预查区中部尚见有石炭系地层,石炭系地层多沿断裂带呈长条形分布。断裂构造发育有北西西向及近南北向,岩浆活动以预查区南部加里东晚期维达花岗岩体为代表。从矿产的分布来看,预查区内多金属及铁矿点均分布于元古代地层中,受近东西向断裂控制明显,在岩体接触带形成铁及多金属矽卡岩型矿点。1.2地层磁化率测定结果区域内成矿带重力场显示一个圈闭的相对低值区,周围均为重力梯级带所围限,显示该区具有从莫霍面到基底均呈坳陷的特征。地球物理资料显示区域磁异常多呈不规则状,以负异常为主,伸展方向不定,等值线稀疏。磁场总体显示在负磁场背景上叠加了众多的局部磁异常。局部磁异常走向主要为北西和北西西,个别为北北西。该区基性火山岩很少,中酸性岩体也不多见,推测在该区有大量隐伏的中酸性岩体存在,同时也可能有地质未填出的磁性地层的因素。本测区地层岩性较复杂,岩矿石磁性测定选用CZM-3质子磁力仪,采用高斯第二位置测定法测定,测定结果见表1。从测试结果看,各类岩石磁化率参数均拫小,绢云母片岩的剩磁较高,达310.1×10-3A/m,其次是绿泥片岩,达75.4×10-3A/m。说明该区域地层多为火成岩,磁性以剩磁为主,后期感应很小。由于岩石标本少,代表性不足。2高精度磁仪观测系统的应用测地工作采用GPS定位,获得公里网格坐标及高程数据。高精度磁测仪器采用G856和CZM-3质子磁力仪。观测参数为磁场总场。这两种仪器测量总场的绝对准确度及仪器的灵敏度相差无几,其观测精度均在1nT之内。为保证观测精度,在投入使用前分别进行了两次噪声及一致性测试。操作严格按照《地面高精度磁测技术规程》DZ/T0071-93的技术要求进行。选用噪声系数相对较小的仪器CZM3-3作日变观测,其余三台进行剖面观测。野外观测数据进行日变、正常梯度及高度改正。2.1日变测量测定为了保证观测精度,项目组分两次对投入使用的4台质子磁力仪进行了噪声测定。第一次是在甘肃天水,第二次是在测区住地附近。测定方法是,选择地磁场相对平稳地段,使4台仪器探头相距20m之外,4台仪器主机经GPS对时达到秒一级同步,同时作日变测量。采样时间间隔为15s,自动采样。日变测量时间为3个多小时。对观测值进行七点平均圆滑处理,计算每台仪器的噪声均方根值S。两次测定结果见质子磁力仪噪声测定结果表2。测试结果说明仪器性能噪声小,性能稳定。2.2u3000磁线总基点的确定在开工前,我们在预选总基点附近布置了一条剖面,有40个测点,并作好标记,使投入生产的三台仪器作往返测量,观测值经日变改正后按下式计算总观测误差ε。ε=1m−n∑i=1i=nV2i−−−−−−−−−ue001⎷ue000ue000ε=1m-n∑i=1i=nVi2式中:Vi——某次观测值(包括参与计算平均值的所有数值)与该点各次观测值平均数之差;n——检查点数,i=1,2,…,n;m——总检查次数,等于各检查点上全部观测次数之和。各仪器的一致性即用此总观测误差ε来衡量,若ε不超过设计总误差的1/2时,表明各台仪器间的一致性合格。若超过则需计算每台仪器的系统误差,并进行系统误差改正。测试结果见表3。各台仪器系统误差小,一致性好。我们在住地附近,周围无干扰的地方选定测区磁测总基点。通过长时间作日变测量,对数据作7点圆滑平均处理,经统计分析,确定总基点磁场值为54441.6nT。总基点高程以GPS测定高程3773m起算。各项异常改正均以总基点作为起算点。3处理数据3.1求各测点的磁异常值在进行日变改正处理过程中,为了提高精度及应用方便,野外可将日变站兼做基点,数据处理中作日变改正的同时做基点改正,可很快求出各测点的磁异常值ΔT。进而根据下式求出目标磁性体所产生的磁异常:ΔT=T总场-T日变式中:ΔT——磁异常值;T总场——测点处总场值;T日变——在日变站测得的地磁场值。本次野外日变观测设定每15s采一个样,数据经7点平均圆滑处理,由磁测采集软件自动进行日变改正,改正方法为插值改正。3.2地磁场高程变化测点高程由GPS测量,从总基点高程起算,取T0=54441.6nT,地球半径R=6371000m,由公式∂T∂R=−3T0R∂Τ∂R=-3Τ0R算得地磁场沿垂向的变化量为0.025636nT/m,约每39m高差改正1nT,即测点高程比总基点高,每增高39m加1nT,低则每降低39m减1nT。本次高度改正的改正量为测点与基点的高差乘以0.025636nT。高程改正公式为:T高程=ΔT+(H测点-H日变站)/39式中:T高程——ΔT经高程改正后的场值;H测点——观测点高程;H日变站——日变站高程。3.3国磁场观测的地磁场值计算由于本次高精度磁测面积较大,达220km2。需要进行正常梯度改正。利用查地磁图的办法不能满足精度要求。依据地磁场的球谐分析理论来计算地磁场在空间的分布,只要知道高斯系数以及测点的坐标,就可以求出该点的地磁场数值。本次地磁场梯度改正采用国际地磁参考场IGRF2000.0模型提供的高斯系数,编制计算机程序计算出500m×100m每个测点及总基点的地磁场值。以测点地磁场相对总基点地磁场的改变量作为改正值来改正磁场观测值。国际地磁参考场是由国际地磁学和高空物理学协会(IAGA)测量和计算的表征地球主磁场及其年变率的地磁模型。由1945年开始每五年一个模型,本次计算用的是第十代模型。计算参数有地球半径(6371.2km),地理经度及余纬度(90°减去地理纬度)。4绘制磁异常平面图本次高精度磁测数据经各项改正后,对剖面数据进行三点插值切割法圆滑处理后,绘制磁异常平面剖面图和磁异常平面等值线图,再对数据向上延拓,得到图1。向上延拓可以说也是一种划分区域场和局部异常场的方法,但是它是一种定性划分,并不能用来定量划分区域异常场和局部异常场,因而不能作为磁性体所在位置的精确描述。4.1断层走向近向度整个测区推断有隐伏断层或岩体接触带5条,其中F3推断断层走向近南北向,其余4条呈北西西向。F1推断断层磁异常呈条带状分布,异常形态规则,正异常最高1069.6nT,负异常最低-660nT。4.2fpse断裂带圈定异常区9个,推断结果见图2,在F1异常带圈定了两个异常区,Ⅰ号和Ⅳ号异常区。Ⅱ号磁异常区磁异常近南北向展布,推测为岩体蚀变带。F2断层与F1,F3相交于Ⅳ号异常区,所以Ⅳ号异常区值得进一步研究。Ⅲ号异常区范围较大,但主要异常位于F2推断断层上,正负异常呈东西向展布。Ⅴ、Ⅵ号异常与Ⅷ号异常位于F4推断断层上,在Ⅵ和Ⅴ异常区有矿化点位,且磁异常幅值较大,推测为岩体蚀变带,为成矿有利部位。Ⅶ号异常区1700～1900线的1900～2090号点之间,推测与岩体蚀变有关。5高精度磁测地质体的应用高精度磁力仪探测精度在1nT内,因此它可以寻找地下矿体所引起的弱磁异常。特别是在西北高原区可能存在埋深较大、分布又不均匀的矿体,远距离的航测是无法得到近地表的磁场数据,这时采用地面高精度磁测去探测地质体引起的弱磁异常是非常有效的。另外高精度磁测作为一种物探方法,弥补了地质工作中的缺陷。地质找矿往往是先发现构造和采取岩矿石标本,再根据地质理论得出一个初始的成果,但这个结果可能是