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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 183 磁法勘探在寻找玄武岩盖层下铁矿的应用分析 蒋忠祥 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队，新疆 昌吉 831100 摘要：摘要：磁法勘探是一项重要的地球物理勘探技术，在物探工作中发挥着举足轻重的作用。玄武岩盖层下的铁矿是一种重要的矿产资源，对研究和开发具有重要的实际意义。本研究旨在探索磁法勘探在寻找玄武岩盖层下铁矿中的应用，通过对玄武岩盖层及磁法技术的分析，结合地质地球物理资料，为玄武岩盖层下铁矿的发现和开发提供可靠的理论依据。关键词：关键词：地球物理；磁法勘探；玄武岩盖层 中图分类号：中图分类号：TD163 0 引言 玄武岩盖层下的铁矿是一种重要的矿产资源，对研究和开发具有重要的实际意义。然而，由于玄武岩盖层的复杂性和地下结构的不均匀性，传统的勘探方法往往无法准确找到玄武岩盖层下的铁矿1。因此，利用磁法勘探技术来寻找玄武岩盖层下铁矿具有重要的研究价值。1 磁法勘探概述 1.1 磁法勘探的原理与基本概念 磁法勘探是一种地球物理勘探方法，利用地球的磁场变化来获取地下结构信息。它基于地球磁场在存在地下物质的情况下发生的变化，通过测量磁场的强度和方向变化，可以推断地下的岩石性质、构造和矿产资源等信息。磁场强度是指在某个点上磁场的大小，通常用单位磁感应强度（nT）来表示2；磁场方向是指磁场线的指向，通常用磁倾角和磁偏角来表示。磁法勘探中，常用的测量仪器是磁力计，它可测量地球磁场的强度和方向。测量时需要将磁力计放置在地面上或低空飞行，根据勘探区域的需求，以一定的间距或路径进行测量。测量结果通常以地磁图、磁力异常图等形式展示。磁法勘探常用于矿产勘查、地下水资源调查、地质构造研究等领域。在矿产勘查中，可通过磁法勘探寻找磁性物质（如铁矿石）的存在和分布情况；在地下水资源调查中，可通过磁法勘探研究地下水层的分布和水文特征；在地质构造研究中，可通过磁法勘探解析地下岩层的变化、断裂带和隐伏构造等3。总的来说，磁法勘探利用地球的磁场变化来推测地下结构，通过测量磁场强度和方向的变化，可以获取地下岩石性质、构造和矿产资源等重要信息。它是一种重要的地球物理勘探方法，具有广泛的应用价值。1.2 磁法勘探在矿产资源勘探中的应用 磁法勘探在矿产资源勘探中有广泛应用，可以帮助确定矿体的位置、规模和性质，以及评估矿产资源的潜力。以下是磁法勘探在矿产资源勘探中的常见应用：（1）寻找铁矿石：铁矿石具有较高的磁化率，可以通过磁法勘探来寻找和定位铁矿石矿体。磁法勘探可以检测地下的磁异常，通过分析异常的性质和分布，可以确定铁矿石的存在和分布情况。（2）发现磁性矿床：除了铁矿石，还有其他种类的矿石也具有一定的磁性，如锰矿、镍矿、钛矿等。磁法勘探可以检测和定位这些磁性矿床，为矿产资源勘探和开发提供重要信息。（3）识别岩浆岩型矿床：岩浆岩型矿床是由岩浆活动形成的矿床，如铜、铅、锌、金等金属矿床。岩浆岩中的某些矿物具有较高的磁性，通过磁法勘探可以检测和识别这些岩浆岩型矿床4。（4）鉴别矿体与围岩的接触带：磁法勘探可以检测到矿体与围岩之间的磁异常，这些异常区域往往是矿体与围岩的接触带。通过研究接触带的性质和分布，可以更好地了解矿体的形态和延伸程度。（5）评估矿产资源潜力：磁法勘探可用于评估矿产资源的潜力。通过对磁异常的性质、形状和分布的分析，可以初步推断矿体的规模、形态以及矿石含量，为后续的勘探和开发决策提供依据。中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 184 2 玄武岩盖层下铁矿的特征 2.1 玄武岩盖层结构和性质 玄武岩盖层是指在玄武岩岩体底部接触面上形成的一层覆盖物。它通常由细粒沉积物、火山碎屑堆积物等形成，根据形成机制和性质不同，玄武岩盖层的结构和性质会有所差异5。玄武岩盖层的结构主要有两种类型：（1）层状结构：层状结构是指地质中由多个平行分层组成的结构形式。玄武岩盖层由多次玄武岩流沉积形成，每一次沉积都会形成一层玄武岩，这些层叠加在一起形成了层状结构。玄武岩盖层中的每一层通常具有类似的颜色、矿物组成、结构特征等，这种平行分层是因为玄武岩流在流动过程中会逐渐冷却和凝固，形成一层一层的玄武岩沉积物。（2）不规则结构：有些玄武岩盖层呈现出不规则的结构，缺乏明显的层状特征。其中常见的不规则结构是层间溶洞和断裂。层间溶洞是在玄武岩盖层中由于地下水的侵蚀作用形成的空洞。这些溶洞可能是由地下水腐蚀弱化了某些层，形成了洞穴或裂隙。断裂是指在地质构造运动中，岩石发生断裂并相对移动形成的不连续面。在玄武岩盖层中，断裂可以导致盖层的错动、变形或者断裂面的产生。玄武岩盖层具有多种性质，这些性质与岩石的物理、化学和结构特征有关。首先，玄武岩盖层的主要成分是玄武岩，它富含辉石、斜长石和磁铁矿等矿物。玄武岩是一种火成岩，通常由地壳深部的岩浆冷却凝固形成。因此，玄武岩盖层具有坚硬的特点，具有较高的硬度和耐久性6。其次，玄武岩盖层的密实度较高。玄武岩盖层中的矿物颗粒紧密堆积，孔隙度较小。这使得玄武岩盖层具有较好的防渗性能，承受地下水压力时不易渗透。玄武岩盖层还具有一定的韧性和延展性。当外部力量作用于玄武岩盖层时，它能够发生一定程度的弯曲和变形，而不易破裂。这种韧性和延展性使得玄武岩盖层能够在一定程度上吸收地壳运动和构造应力，减轻外力对盖层的破坏。玄武岩盖层具有较高的导热系数。这使得玄武岩盖层能够迅速传导热量，起到了保温和隔热的作用。因此，在一些地质建筑和工程中，玄武岩盖层可以起到调节地温的作用7。2.2 铁矿床形成和分布规律 玄武岩盖层中铁矿床的分布规律主要受到岩石成因、构造特征、地质历史和矿床形成机制等因素的影响。常规来讲，铁矿床在玄武岩盖层下的分布与以下内容有关：（1）构造控制：构造活动在玄武岩区域常常导致断裂、褶皱和岩浆侵入等形态变化。这些构造特征会对矿床的形成和分布产生重要影响。例如，断裂和岩浆侵入可能形成矿床的通道和储集空间，有利于铁矿床的富集。（2）时代关联：玄武岩盖层的形成通常与火山喷发活动有关，而不同时代的火山喷发可能形成不同类型的铁矿床。例如，地球历史上的中下古生代和中新世火山喷发活动相对较为普遍，与之关联的玄武岩盖层中可能富集了铁矿石。（3）矿物富集：玄武岩盖层中的铁矿床通常与矿物富集有关。在玄武岩中常见的矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等，其中以磁铁矿最为常见。磁铁矿富集的地质环境和形成机制会影响玄武岩盖层中铁矿床的分布。（4）地球化学环境：玄武岩区域的地球化学环境也对铁矿床的形成有重要影响。例如，由于水体中溶解氧的流失和还原环境的转化，玄武岩火山喷发区域通常存在还原条件，有利于铁元素的富集和形成矿床。需要注意的是，玄武岩盖层中的铁矿床分布具有一定的不确定性和复杂性，具体的铁矿床分布规律会受到众多地质条件的综合影响。因此，在具体矿产勘查和开采过程中，需要结合详细的地质调查和矿床学研究方法进行综合分析和判断。2.3 玄武岩盖层下铁矿的特征 玄武岩盖层下的铁矿床在形成方式上可分为热液型矿床、置换型矿床和硐室型矿床，每种类型铁矿床的特征各不相同。（1）热液型矿床：热液型矿床的形成与热液流体的作用密切相关。在玄武岩盖层下，可能存在热液流体经过裂隙和断裂或由深部上升，与岩石发生相互作用形成铁矿床。这些流体富含矿物质和金属元素，经过沉积和岩浆作用，逐渐形成铁矿体。玄武岩盖层下的热液型铁矿床往往伴随着特定的岩浆活动和构造环境。在地质调查中，常常会观察到热液脉石、矿化的裂隙和热液蚀变的特征。（2）置换型矿床：置换型矿床是指流体对原有岩中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 185 石中的某些矿物质进行置换，将其中的铁矿物质沉积下来形成的矿床。在玄武岩盖层下方，流体的渗透和矿化作用可能导致原本岩石中的某些矿物被铁矿物所置换，从而形成铁矿床。玄武岩盖层下的置换型铁矿床常常显示出岩石中的矿化和矿物置换的特征。地质调查中，应该注意观察岩石中的矿物变化和置换关系。（3）硐室型矿床：硐室型矿床是指底部岩石与上部盖层之间形成的凹陷区域，这些凹陷区内聚集并形成了铁矿床。相比其他类型的铁矿床，硐室型矿床的形成常涉及岩层的破碎和侵蚀过程。玄武岩盖层下的硐室型铁矿床常呈现出凹陷和储集铁矿的特征。地质调查中，需要关注盖层下方岩石的形态和侵蚀特征。实际的矿床形成受到地质环境、岩性、成矿流体特征等多种因素的影响，具体矿床的特征还需结合详细的地质调查和矿产勘探工作。3 磁法勘探技术在玄武岩盖层下铁矿勘探中的应用 3.1 磁法勘探仪器与设备 磁法勘探是一种利用地球磁场变化获取地下结构信息的地球物理勘探方法。以下是常用的磁法勘探仪器和设备：（1）磁力计：磁力计是用于测量磁场强度和方向的仪器。常见的磁力计有晶体磁力计、霍尔磁力计和质子力计等。它们可以用来测量地球的磁场强度和方向变化，从而推断地下结构信息（2）磁阻率仪：磁阻率仪也叫磁电阻仪，用于测量地下岩石或区域的磁阻率。磁阻率是指岩石或土壤对磁场的阻力程度，与岩石的导电性和含矿物质的含量有关。磁阻率仪通常包括一个发射器和接收器，用来发送和接收电磁信号，根据接收到的信号来计算磁阻率信息。（3）磁梯度仪：磁梯度仪是测量地磁梯度变化的设备。它可以测量磁场的强度和方向的梯度变化，从而提供更详细的地下结构信息。磁梯度仪常常由多个磁传感器组成，布置在不同的位置来测量地磁场的变化。（4）GPS 接收器：GPS 接收器（全球定位系统接收器）可以用于确定磁法勘探测量的位置和坐标。GPS接收器可以接收卫星发送的信号，通过计算接收到的信号的到达时间差来确定所在位置的经度、纬度和海拔高度。这些信息对于磁法测量点的定位和数据处理非常重要。这些仪器和设备在玄武岩盖层下铁矿勘探中的应用可以提供有关地下结构的线索和信息，进一步帮助勘探人员分析和解释地质情况。具体的仪器和设备选择会根据勘探目的、地质环境和预算等因素来确定。3.2 数据处理与解释方法 测得数据后磁法勘探数据的处理和解释是关键步骤，可以帮助识别潜在的铁矿体。以下是常用的磁法勘探数据处理和解释方法：（1）数据预处理：首先，需要对磁法勘探数据进行预处理。这包括对原始数据进行校正、滤波和去除噪音，以消除由于仪器误差和环境干扰导致的干扰信号。（2）数据纠偏和区域调整：根据实际测量布置和地理环境，对数据进行纠偏和区域调整。这包括校正磁场的基准线和方向，以及对数据进行区域调整，以便更好地揭示潜在的磁异常。（3）数据处理和滤波：对经过预处理的磁法数据进行进一步的计算和滤波处理。常用的方法包括小波变换、快速傅里叶变换和空域滤波等，以增强目标信号，减弱背景噪音。（4）数据解释和异常特征提取：通过解释和分析数据，寻找与铁矿床相关的异常特征。可以使用不同的解释方法，如二维和三维反演、剖面解释、等强线分析等，以确定异常的形态、位置和强度，并进一步推断与铁矿床相关的地质构造特征8。（5）制作剖面图和地图：根据数据的解释结果，绘制磁法剖面图和磁异常地图，以直观地展示磁异常特征和铁矿床的分布情况。剖面图和地图可以帮助勘探人员从空间角度更好地理解铁矿床的形态和位置。这些步骤有助于揭示潜在的磁异常特征，并进一步推断与铁矿床相关的地质构造特征。4 结语 在本论文中，我们重点研究了磁法勘探技术在寻找玄武岩盖层下铁矿的应用。通过对玄武岩盖层的分析及磁法勘探技术原理、仪器设备的详细介绍和分析，我们发现磁法勘探具有在玄武岩盖层下寻找铁矿的潜力和优势。然而，我们也要认识到磁法勘探在寻找玄武岩盖层下铁矿的应用中存在一些挑战和限制。例如，中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 186 地下复杂的地质构造、盖层的干扰，以及具体的仪器设备和数据处理方法等因素都会影响勘探效果和解释结果。在未来的工作探究中，我们也需要进一步深入研究和探索，克服技术难题，提高勘探精度和可靠性，为我国矿产资源的合理利用和保护提供可靠的科学依据。参考文献 1万永昌.磁法勘探在金属矿的应用分析J.中文科技期刊 数据 库(全文版)自然 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