物探(磁法)异常解释

三、解释异常的经验物探化探资料的推断解释，存在2种多解性：一是异常起因地质定性解释的多解性；二是定量反演异常源几何参数的多解性。

前一种情况常导致区分矿与非矿异常的失误。

例如，与全国知名的大红山铁矿和梅山铁矿对应的航磁异常，在查证之前仅依据磁异常特点和与地质图简单对比，最初均推断由火山岩引起。

后一种多解性可导致因产状判断错误、推断深度不准等使第一、二个验证孔找不到矿体或找不到主矿体。

正是由于客观存在的这2种多解性，造成了物探化探资料推断解释的复杂性。

减少多解性的办法，从目前看主要有3条途径：其一是通过观测数据在数量上空间分布上的增多，减少定量解释的多解性；其二是通过稀疏工程控制和增加性质不同的观测参数，即投入综合方法减少定性与定量解释的多解性；其三是深入研究异常和提高解释者的水平。

从众多异常中筛选出矿致异常进行工程验证，就是物探化探找矿中在取得合格资料后的关键。

异常筛选是目前物探化探找矿工作术难度最大、最能显示物探化探工作者水平的重要方面，因为异常地质起因解释需考虑众多的复杂因素。

在给异常定性时，判断异常的地质起因要注意以下问题：1 从已知到未知和注意发现新类型、新矿种并重“从已知到未知”是物探化探异常解释的基本准则之一。

“已知”首先是指工区或邻近地区已知地质起因的异常，通过追索、类比已知异常，推断未知异常的地质起因，可靠性较大；同时也是指非工区、非邻区的已知成矿地质条件和已知矿异常特点，据此筛选出位于与已知矿成矿地质条件相同或相似地段的异常和异常特点相近的异常进行验证，成功的把握也较大。

“从已知到未知”不能绝对化。

同一地区同一矿种可能有几种矿床类型：控矿构造可能有多组方向；同一类矿床可能产在并不完全相同的地质环境中；更重要的是在工作区可能存在不同于已知矿床的新矿种、新类型。

既要从已知到未知，寻找与已知矿床类似的矿床；又要有创新的思想，同样注意那些与已知矿异常特点不同、所处地质环境或矿化特点不同的那些异常。

栖霞山铅锌银矿床原为小型锰矿，验证自电和化探异常，却发现了大型铅锌银矿床；八卦庙金矿先发现了褐铁矿化石英脉含金，从1981～1987年，用了7年时间找石英脉型金矿，但品位普遍低，此后在化探金异常中心布槽验证，发现宽达100余m的含金蚀变千枚岩，从此发现新类型矿化，矿床规模达特大型；老万场金矿，1983年土壤测量就圈出了金的高含量异常区；囿于找原生金矿，1985年再次查证该金异常，也未将土壤中的高含量视为矿，而中止工作；到1992年进行资料二次开发时，才重视这一土壤测量异常，并发现了新类型—红土型金矿；1957～1958年，据地面磁测异常发现了大西沟铁矿，储量不足1000万吨，1966年发现航磁异常后，经地面磁法详查，1969年布5孔验证，都只见薄层磁铁矿，此后由于地质人员辨认出了肉眼难以识别的菱铁矿，才得以突破。

实际上该矿床以菱铁矿为主，次为菱铁—磁铁矿及少量磁铁矿体。

这一认识的提高，使储量增至3亿吨。

2 要善于分析成矿地质条件的复杂性在定性解释异常时，不重视异常部位成矿地质环境的分析是不对的，但必须高度重视成矿地质条件分析的复杂性。

(1)地表成矿环境不利，地下有利。

白音诺尔铅锌矿床属矽卡岩型，依据激发极化异常在矿区西南的火山岩之下找到了矽卡岩型矿体；在西尚庄铁矿的找矿中，根据位于闪长岩出露区的磁异常，在闪长岩的下接触带找到主矿体；1972年验证由双鸭山铁矿引起的磁异常时，探槽中只见到变质岩，地表又散布大量玄武岩转石，就推断异常由玄武岩引起，因而中止工作。

1993年再次深入研究该异常时，才认识到地表所见玄武岩不能引起实测异常，因而再次验证，孔中见到厚达百米的矿体，成为大型矿床。

(2)当异常区存在石墨化、黄铁矿化等干扰源时，不要就认定是不利的。

例如，山门银矿床，1979～1981年。

采用1：10 000激发极化、磁法和少量土壤测量发现了长达5 000 m，宽1 000～1500 m，Ms为6％～30％的规模巨大，强度很高的激电异常。

认为一级异常由石墨化、黄铁矿化岩引起，次级异常由硫化物矿体引起。

1982年认为有找金前景，进行槽探揭露，由于未分析Ag而无突破。

1984年重新分析Ag，结果发现石墨化、黄铁矿化岩就是含银多金属层，银矿规模达大型(银储量为1 752 t)。

(3)地表只见矿化，地下有盲主矿体。

八家子铅锌矿床，1954～1961年发现并查证1：5 000土壤测量异常，只发现不连续矿化，认为不具工业意义。

1984～1987年又投人1：10 000激发极化，磁法和土壤测量，验证激电、化探综合异常，在60～110 m深处发现6个盲矿体，达中型；曾家垅锡矿，地表只见铜铅锌矿化，地下见锡矿体。

(4)地表露头矿体小，深部有隐伏大矿体。

广西钦甲锡铜矿床，1958年检查航磁异常发现小矿体露头，因规模小，而停止工作。

1961年验证强磁异常，控制了浅部9个矿体。

1966～1972年验证低缓磁异常见主矿体，使矿床达中型；三山铜银多金属矿，1980年区调发现铅锌矿点10处，因规模小而停止工作。

1993年查证该区面积达3．5 km2的区域化探异常，经验证综合物化探异常找到盲矿，银、锶达大型，铜、铅为中型。

(5)地表所见矿床类型无工业价值，深部的另一类型有价值。

例泗人沟铅锌矿床，1959～1964年区调时查证土壤测量异常发现，但认为属石英脉型，无进一步工作价值。

1981～1983年1：5万水系重新发现该异常。

1984年投人1：10 000岩石测量，1985年进行钻探验证，在深部发现了充填型脉状矿体，达中型。

(6)地表所见矿种无工业价值，地下却有另外有价值的矿种：例如，矾山磷铁矿床，1959、1961、1969、1970年4次找铁，施工6孔，均因铁矿品位低而下马。

1973年再次验证磁异常，见80 m厚的磷矿层，因可综合利用，所以成为大型工业矿床(7)已知矿种矿床规模小，地下有另一矿种规模大。

城门山铜矿床和武山铜矿床，地表均为小型铁矿和铁帽，地下为大型铜矿；鸡冠石银(金)矿床，1965年验证激发极化异常只见富硫含铅的磁铁矿、褐铁矿。

1971年再次验证时，发现岩芯含Au、银较高，1983年重新分析钻孔副样，发现了一个大银矿。

总之，要依据异常查证结果，分析和计算地表所见地质体或矿化体能否引起实测异常，若结论是否定的，就要考虑深部的可能变化。

当然，即使异常确由地表矿化引起，也可根据成矿系列的规律性，推断深部的可能变化。

二、背景技术根据磁铁矿与磁性岩体的磁性差异，利用“日变法”来区分矿与非矿的研究方向已提出五十余年了。

国投入研究并发表的文章有：七三年地质学院写的“日变法"一文：省物探队撰写的“利用日变法和低频交流电法分辨矿与非矿异常实验报告”；中科院矿床所1980年发表的“日变法区分矿与非矿的研究”等。

专业人事知道：大多数磁铁矿的磁化率K大于0．03×4πsi(k)，Q值小于l，而磁性岩体磁化率小于0．0l×4πs i(k)，Q值在l—10之间变化。

当地磁场随日变变化时，在磁铁矿上方引起的磁异常变化值dz，dH，dT将比相同大小，埋深，形态的磁性岩体大很多倍。

为此，在上世纪五十一七十年代，利用“日变法”区分矿与非矿的研究曾成为热门课题。

但他们的工作没有达到区分矿与非矿的目的。

失败的原因是：他们的研究工作仅紧缩于日变异常值本身，没有建立把磁性体上方已经观察到的△z、△H、△T dz(△z)、dz(△H)、dz(△T)、参数曲线与dz、dH、dT、dzH、dH H、dTH……等参数曲线综合起来纳入有关公式求解隐伏磁性体真磁化率K及真Q值的方法技术。

最终只能求解视Q值，而视Q值比真Q值要大l～4π倍。

不具有区分矿与非矿磁异常的能力。

目前区分矿与非矿磁异常的主要手段还是钻探，大量的钻探工程表明：产生磁异常的磁性体95％以上为磁性岩体，对已找到的几百万个磁异常，如果一个个要通过钻探手段予以验证，在经济上是不可接受的。

因为它涉及到上万亿的勘探费用。

为此，找到一种直接利用磁法勘探手段来区分矿与非矿磁异常的方法，是地质工作者长期以来追求的目标。

由地质学院、地质学院、地质大学、工业大学合编的“应用地球物理学一一磁法教程”，专题讨论了各种区分矿与非矿磁异常的方法(P308～310)。

其结论是：“对磁异常进行解释的首要任务是判断引起磁异常的地质原因。

对找矿讲，就是区分哪些是矿异常，哪些是非矿异常，当地质和地球物理条件较为简单时，区分矿与非矿异常并不困难，但在覆盖地区，矿体埋藏较深时，这一问题就非常突出，而且难度较大，是磁法勘探领域需进一步研究的课题……到目前为止，利用K值和Q值的方法有人工磁化法、日变法、低频电磁感应法及磁测深法，但这涉及到一系列的理论问题及高精度的仪器问题，现尚在研究中”。

(目前仪器问题已基本解决一笔者注)1．几种简单形体的磁异常特征（1）柱状体的a Z曲线特征在自然界中的火山颈、筒状体等均可看作为柱状体。

在北半球向北倾斜的柱状体基本上都是顺轴磁化，磁化方向由柱顶指向柱底，即柱顶为负磁极，柱底为正磁极，其他地方无磁极分布。

如图6.2.2。

图 6.2.2 柱状体的a Z 曲线异常（2）球体的aZ 曲线特征自然界中的襄状体、透镜体、充有磁性矿物的溶洞都可以近似看作为球体。

一个均匀磁化球体的磁场等效于一个磁偶极子的磁场。

图6.2.3 和图6.2.4 分别为垂直磁化和倾斜磁化aZ 异常曲线图及断面上磁力线的示意图。

图 6.2.3 垂直磁化球体的a Z 曲线 图 6.2.4 倾斜磁化球体a Z 曲线（3）板状（脉状）体的aZ 曲线特征 自然界中的层状体，脉状体都可近似地看作为板状体。

当板状体的顶面埋深小于上顶面宽度时，为厚板。

反之为薄板。

薄板和厚板的磁场特征基本类似。

当M 的方向与层面平行时，称为顺层磁化，斜交时称为斜磁化。

如图6.2.5与6.2.6。

图 6.2.5 顺层磁化板状体a Z 曲线 图6.2.6 斜磁化板状体a Z 曲线权限（4）接触带的aZ 曲线垂直接触带走向的测线上，aZ 异常曲线的特征图（6.2.7），在磁性岩层一侧出现正值，且延续较长围，非磁性岩层一侧出现负值。

图 6.2.7 接触带的a Z 曲线2．磁异常的定性解释对磁异常解释的步骤与思路和对重力异常的解释相似。

磁异常的形态与地质体的形状、磁性强弱、产状等的关系，可综述如下：如果在等值线平面图上磁异常沿某一方向延伸较远，说明该磁性体为二度体，异常的长轴方向即为磁性地质体的走向。

当磁异常无明显走向时，说明磁性体可能为球、柱等二度体。

磁性地质体的规模可根据异常围大致确定。

在a Z等值线平面图上，如果发现在正异常周围有负异常，一般为有限延深的磁性地质体引起；如果只在一侧出现负值，则为无限延深斜磁化地质体引起；如果在正异常周围不出现负异常，则为顺层（轴）磁化无限延深的地质体。