3.8.1 磁异常在区域与深部地质调查中的应用
1)划分不同岩性区和圈定岩体
由于磁异常是由不同地质体间的磁性差异引起的,所以某种地质体的异常特征,与地质体的空间分布、形状、产状及磁性直接相关。理论和实践表明:①磁异常的位置和轮廓可以大致反映地质体的位置和轮廓;②磁异常的轴向,一般能反映地质体的走向;③在地质体出露和埋深较小的情况下,其磁性不均匀常会使异常发生起伏变化;④磁异常的强度和分布范围会随埋深而变化。除以上几点外,在圈定岩体和划分岩性区时,还应注意不同岩石的地质分布特点,岩石磁性的变化规律及其相应的磁场特点,磁性体的磁化特点等。
(1)基性与超基性岩体的磁场特征。基性与超基性侵入岩,一般含有较多铁磁性矿物。在出露或埋藏较浅时,在地面可引起数千纳特的强磁异常。由于磁性矿物含量的不均匀,曲线有一定程度跳跃(图3.21)。有时岩体中含有百分之几到百分之十几的磁铁矿,此时岩体磁异常与磁铁矿磁异常往往难以区分。
图3.21 基性与超基性岩的磁异常
1—碳酸盐化超基性岩;2—辉橄榄岩;3—橄榄岩;4—花岗岩;5—闪长岩
(2)玄武岩等的磁场特征。玄武岩体上的磁异常值变化很大,有数百纳特以下的弱异常,也有数千纳特的强异常,以上千纳特的异常较为常见。异常常具有锯齿状剧烈跳跃的特点,与其他岩体有明显的区别。
(3)闪长岩的磁场特征。闪长岩常具有中等强度的磁性,在出露岩体上可以引起1000~3000nT磁异常。当磁性不均匀时,异常曲线在一定背景上有不同程度的跳跃变化(图3.22)。当磁性均匀时,曲线跳跃幅度较小。
图3.22 磁性不均匀闪长岩的磁异常
(4)花岗岩等的磁场特征。花岗岩类一般磁性较弱,在多数出露岩体上只有数百纳特左右的磁异常,有时甚至在百纳特以下。曲线起伏跳跃较小,少数岩体上也有形成数千纳特异常的。花岗岩体有时有不同的岩相带,常形成不同的磁场特征,且边缘相的磁场强度往往相对较高。花岗闪长岩的磁异常常较花岗岩高,而与闪长岩相近。
(5)沉积岩类的磁场特征。沉积岩多数只有微弱的磁性,故磁场平静、单调。有些砂岩、页岩或含有磁铁矿的大理岩,因含有少量磁铁矿物而出现磁异常。有的盐丘,因其组成矿物具有反磁性而有数十纳特的负磁异常。(www.xing528.com)
(6)变质岩类的磁场特征。沉积岩形成的变质岩一般磁性微弱,磁场平静。由火山岩形成的变质岩的异常与中酸性岩体异常相近。含铁石英岩情况特殊,往往形成有明显走向的强磁异常。
2)推断断裂、破碎带
用磁法能圈定断裂带、破碎带,是因为断裂的产生或者改变了岩石的磁性,或者改变了地层的产状,或者沿断裂带伴有后期或同期岩浆活动,或者沿断裂两侧具有不同的构造特点。断裂或断裂带上的磁异常,按其特征可分为以下几种。
图3.23 郯城—庐江深大断裂中部的磁异常图
沿断裂有磁性岩脉(岩体)充填,这时沿断裂方向会有高值带状异常(或线性异常带)分布。若沿断裂方向因岩浆活动不均匀,可能产生断续的串珠状异常。有些断裂破碎带范围较大,构造应力比较复杂,既有垂直变化,也有水平变化和扭转现象。在这种情况下会造成雁行排列的岩浆活动通道,因此在这类构造上就会出现雁行状异常带。
当根据磁异常推断断裂构造时,一要注意标出异常轴,二是要有理由肯定异常与岩浆活动有关。另一种情况是,磁性岩石断裂无岩浆活动伴随,当其断裂破裂现象显著时,因磁性变化会出现低值或负的异常带,这就是所谓的“干断裂”异常。
深大断裂是一种特殊的断裂类型。这种断裂常是两个不同大地构造单元的分界线;断裂切割地球的硅铝层,甚至更深;断裂活动和岩浆活动具有多轮回性,它多半是现代地震的活动带。它是一个宽度可达几十千米,长几百千米的复杂断裂束,是一个宽大的岩浆剧烈活动通道。在深大断裂带内,近乎平行的断裂线成组出现,磁异常也是如此。图3.23是郯城—庐江深大断裂的磁场图,该断裂长约800km,宽30~50km,其磁异常以正异常形式出现。
3.8.2 磁法探测在固体矿产勘探中的应用
磁法探测是伴随寻找磁铁矿床的方法而产生,并长期发展的。1640年后,瑞典人开始用罗盘寻找磁铁矿。1870年泰朗和铁贝尔制成了找磁铁矿的万能磁力仪,揭开了磁法勘探的序幕。随着磁测精度的提高和基本理论的发展,磁测不仅能发现磁铁矿床,而且可能解决勘探方面的问题:确定矿体的深度、产状要素、磁化强度和估算磁铁矿石的储量。在这方面我国已有多个成功实例。在云南某地,铬铁矿产于浅变质的砂质粉砂岩、泥质板岩、千枚岩中,铬铁矿具有较强磁性,而围岩属磁性弱的浅变质岩。因此,在铬铁矿上有数百纳特的磁异常,如图3.24所示。该区依据这些异常找矿,见矿率达50%以上。
图3.24 云南某地铅铁矿区磁异常图
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