专利名称：一种区分矿与非矿磁异常的方法
技术领域：
本发明涉及一种区分矿与非矿磁异常的勘探方法，更具体地说，它找
到了一种利用地磁日变值和磁异常观测资料求取隐伏磁性体真磁化率K和
Q (剩余磁化强度Jr与感应磁化强度Ji的比值)值的方法。
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。国内投入研究并发表的文章有七三年长 春地质学院写的"日变法" 一文；黑龙江省物探队撰写的"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 "曰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0.03X4兀si (k) ， Q值小 于l，而磁性岩体磁化率小于0.01X4兀si(k)， Q值在l一10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 縮于日变异常值本身，没有建立把磁性体上方己经观察到的AZ、 AH、 △ Tdz(AZ)、 dz(AH)、 dz(AT)、参数曲线与dZ、 dH、 dT、 dZti、 dH ii、 dT H……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1~4
n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。
由成都地质学院、武汉地质学院、河北地质大学、合肥工业大学合编 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 磁法勘探领域中尚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)
发明内容
本发明的目的是找到一种求解隐伏磁性体真磁化率K和Q值的磁法勘 探工作方法，并在此基础上建立区分矿与非矿磁异常的解释方法。
本发明的技术要点是在磁性体上方的地表，测量AZ、 AH、 AT磁 异常曲线(或部分参数曲线)及它们的梯度曲线dx(AZ)、 dx(AH) 、 dx(A T)、 dz(AZ)、 dz(AH)、 dz(AT)并把它们纳入区分矿与非矿的解释之中；
测试地磁场日变量dZs， dHH， dT ta值以及它们在磁性体上方产生的dZ， dH， dT异常增量曲线，并把它们纳入区分矿与非矿的解释之中。然后代入 相关公式，达到逐步求解各种磁参数，特别是真磁化率K和Q值的目的。 只要求出真磁化率K和真Q值，区分矿与非矿的目的就达到了。
具体实施例方式
下边，结合具体实施方式
，对本发明作进一步的详细描述。
一. 把AZ、 AH、 AT异常曲线(或部分曲线)用于区分矿与非矿磁 异常的方法技术。具体方法是在磁性体上方用高精度磁力仪进行AZ、 AH、 AT的全部或部分参数测量，得到AZ、 AH、 AT曲线。其观测精 度应在0.01 0.5nt之间，时间记录精确到l秒。日变站应连续记录或每分钟 记录一次数据，日变改正时用插值法时间精确到1秒。在整个区分矿与非 矿磁异常工作中，用上述曲线代入相关公式可求出磁性体平面和空间形态、 埋藏深度、磁矩、磁倾角i...等参数。这些参数是计算真磁化率K和真Q 值的必备资料。只有把这些资料准备好了，才能进行区分矿与非矿磁异常 的工作。
二. 把dz(AZ)及dx(AH) 、 dy(AH)、 dz(AT)、 dx(AT)等梯度曲线 (或部分梯度曲线)用于区分矿与非矿磁异常的方法技术。具体方法是
在磁性体上方用高精度磁力仪进行不同高度的AZ、 AH、 AT的全部或部 分参数测量，得到各测点dz(AZ)、 dz(AH)、 dz(AT)梯度值及相应曲线。 也可通过对AZ、 AH、 AT曲线沿Z方向微分或沿测线X方向微分的办法 得到dx(AZ)、 dx(厶H) 、 dx(AT)、 dz(AZ)、 dz(AH)、 dz(AT)参数及曲 线。在整个区分矿与非矿磁异常的方法中，利用上述曲线代入相关公式可
求出板状体顶宽2b、球及圆柱体半径R...等参数。它们同样是计算真磁化 率K和真Q值的必备资料。只有把这些资料准备好了，才能进行区分矿与 非矿磁异常的解释工作。
三. 把地磁场日变量dTH， dZfi， dH B以及它们在磁性体上方产生的 dZ， dHx， dHy， dT等异常变化曲线(或部分参数)用于区分矿与非矿磁 异常。具体方法是在磁性体上方选择部分特征点(例如x=0点、异常极 值点、拐点等)或大部、全部测点，进行全部或部分参数的磁异常日变化 观测。测试时间最好选择在地磁日变最小和最大的时段。为保证观测精度， 在两次观测过程中，探头在现场架设几何位置不能有任何变动。为了提高 工作效率，也可选择多探头单仪器的工作方式，或多探头多仪器的工作方 式，但各仪器、探头的一致性要事先测试，且进行一致性校正。并同步在 日变站进行日变观测。日变站要选择在区域背景值基本平稳的地区。上述 观测的仪器精度应达到0.001 (Unt，时间记录精度应达到0.1-1秒。
在整个区分矿与非矿磁异常过程中，利用dT， dZ, dHx， dHy曲线和 dTe, dZu， dHs资料代入有关公式可最终求得真磁化率K和Q值，利用 地磁场日变值和相应的异常日变值曲线也可求出各种参数(例如磁性体平 面和空间形态、埋藏深度、磁矩、磁倾角i，板状体顶宽2b、球及圆柱体半 径R等)，但精度可能要低一些。
四. 对磁性体性质作出判断的方法技术。
<一>.如果隐伏磁性体地质条件较为单一。例如地表较为平坦或磁性体 之间几乎没有什么干扰，可直接选择有关公式求解相关参数，最终求得真 磁化率K和真Q值。
<二>.如果隐伏磁性体地质条件较为复杂，可按照有关资料中的办法， 用电算手段进行地形校正，或异常分解工作。在对数据作适当处理之后再
选择适当表达式，计算各隐伏磁性体磁化率K和真Q值。
绘制如下平面等值线图
1. AZ、 AH、 AT (或部分参数)平面等值线图。
2. dZ， dT ， dH (或部分参数)平面等值线图。
3. 等K值平面等值线图。
4. 等Q值平面等值线图。
<三>.一种利用平面等值线图作定性解释的方法。
1. 如果AZ (或AH、 AT)与dZ (或dH、 dT)平面等值线图的平面 形态和分布位置基本一致，说明隐伏磁性体为较均值的磁性体，且Jr与Ji 的方向基本一致。
2. 如果AZ (或AH、 AT)与dZ (或dH、 dT)平面等值线图中异常 位置有所偏离，说明dZ (或dH、 dT)异常中心位置所对应的磁性体应是 磁铁矿化，或磁铁矿体的相对富集区段，或Jr与Ji方向差异较大。
3. 如AZ (或AH、厶T)有异常而dZ (或dH、 dT)无异常，则反应
该异常为非矿磁异常。
4. 如果dZ (或dH、 dT)有弱异常量，而AZ (或AH、 AT)无明显 异常，说明测AZ时，日变站建在区域背景上，应对日变站建站位置是否正
确进行判别，并考虑区域背景的成矿前景。
5. 对于单一均质磁性体的K平面图，各测点K值基本上是一个常量。
6. 对于多个或非均质磁性体的K平面图，各测点K值不是一个常数，
K值大的区域多反应磁铁矿或磁铁矿化相对富集地段。
7. 如磁化率K高异常区域和Q低值等值线区域相吻合，则反应含磁铁 矿或磁铁矿化相对富集地段
8. 磁化率K低值异常区域和Q高值异常区域相吻合，则反应磁铁矿化 或磁铁矿相对贫乏的地段。
9. 低Q等值线异常区域和高AZ (或AH、 AT)等值线异常相吻合， 反应磁铁矿或铁矿相对富集地段。
10. 高AZ (或AH、 AT)异常区域、高dZ (或dH、 dT)异常区段、 高K值平面异常区段、低Q值平面异常区段基本吻合，反应了磁铁矿或磁 铁矿化相对富集区段。
<五>.一种利用K和Q值定量区分矿与非矿磁异常的方法。 定量区分矿与非矿磁异常应该在掌握区域和本地岩、矿磁性参数前提
下进行。对于有沉积型赤铁矿、菱铁矿的地区，应掌握地层变质深度对磁
铁矿化的影响程度。
对完全不掌握岩、矿磁性参数的地区，可以利用的如下指标区分矿与
非矿磁异常。
1. !O0.05X4兀si(k) 是矿异常。
2. KM).03X4兀si(k) Q<1 是矿异常。
3. KX).01X4兀si(k) 1<Q<3 是贫矿或变质程度较浅的赤铁
矿引起的磁异常。
4. 0.01X4Jr<K<0.03X4 3iSi(k) Q>3 是磁铁矿化岩石引起的磁
异常或非矿磁异常。
5. K<0.001 X4 ax si (k) Q>3
是非矿磁异常.
权利要求
1.一种区分矿与非矿磁异常的方法，其特征在于把磁性体上测得的磁异常曲线，磁异常梯度曲线，磁异常的日变化曲线及当地地磁场日变曲线，同时用于区分矿与非矿磁异常的方法。并把它们代入相关公式求解磁性体真磁化率K和Q值。以及利用K、Q、ΔZ、dZ...等资料区分矿与非矿的定性及定量解释方法。
2. 根据权利要求书1所述的区分矿与非矿磁异常的方法，其特征在于把实 测AZ、 AH、 AT磁异常曲线纳入到区分矿与非矿磁异常的解释之中。
3. 根据权利要求书1所述的区分矿与非矿磁异常的方法，其特征在于把实 测磁异常梯度曲线dz(AZ)、 dz(AH)、 dz(AT)、 dx(AZ)、 dx(AH)、 dy(AH)、 dx(AT)纳入区分矿与非矿磁异常的解释之中。
4. 根据权利要求书1所述的区分矿与非矿磁异常的方法，其特征在于把实 测地磁场背景日变值dZH、 dHB、 dTt3及由它们引起的磁异常的日变曲线dZ、 dH、 dT纳入区分矿与非矿的解释中，并由此代入有关公式求出磁性体真磁化 率K和Q值。以及直接利用dZ、 dH、 dT曲线求解磁性体形态、埋深、磁矩、半径、顶宽、磁倾角等参数的方法。
5. 根据权利要求书1所述的利用K、 Q、 AZ、 dZ...等资料区分矿与非矿 磁异常的方法，是指利用AZ、 AH、 AT平面等值线图；dZ、 dH、 dT平面等 值线图；K平面等值线图；Q值平面等值线图定性区分矿与非矿磁异常的方法 和利用真磁化率K、真Q值定量区分矿与非矿磁异常的方法。
全文摘要
本发明公开了一种区分矿与非矿磁异常的地质勘探方法。更具体地说是在隐伏磁性体上方进行ΔZ、ΔH、ΔT异常参数测试，并把它们纳入区分矿与非矿磁异常的解释中；进行dz(ΔZ)，dz(ΔH)，dz(ΔT)，dx(ΔZ)，dz(ΔH)，dz(ΔT)……等磁异常参数梯度测试，并把它们纳入区分矿与非矿磁异常的解释中；进行磁异常日变量dZ、dHx、dHy、dT测试及地磁场日变化量dZ<sub>日</sub>、dHx<sub>日</sub>、dHy<sub>日</sub>、dT<sub>日</sub>测试，并把它们纳入区分矿与非矿磁异常的解释中。并把这些资料综合起来代入有关公式，求解磁性体真磁化率K和Q值的方法。从而达到区分矿与非矿磁异常的目的。
文档编号G01N27/72GK101109822SQ20061002143
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月21日 优先权日2006年7月21日
发明者杰 杨 申请人:杰 杨