重磁联合反演的应用效果

汪星

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐 830011）

重磁异常通常包含了从地表到深部所有密度、磁性不均匀体引起的综合效应。然而，要根据重磁异常推测地下某地质体，必须先从叠加的重磁异常中分离出单纯由地质体引起的异常，然后用这些异常再进行综合反演解释。重磁异常是同源场，可通过重磁联合反演来减少重、磁单一方法反演的多解性，提高反演结果的可靠性，通过地质体的岩石物性和几何参数之间的相互关系求得同一个地下地质体、地球物理模型。本文针对哈密某铜镍矿区已实测重磁异常开展了重磁联合反演，以期取得合理推断。

1 矿区地物特征

本次重磁工作位于哈密某铜镍矿区，出露地层主要为中-下奥陶统恰干布拉克组、上石炭统底坎儿组、下侏罗统八道湾组、第四系上更新统新疆群。综合矿区物性特征可以看出，与矿体密切相关的超基性岩辉石橄榄岩、辉长岩具有高磁、高密度、高极化、低电阻的特性，符合铜镍矿“三高一低”的找矿模型；闪长岩有高磁性特征，但密度特征、电性特征仅次于超基性岩，属于中高磁性、高密度、中极化、中高阻的特征；安山岩、玄武岩等火山岩具有中等磁性，密度略高于地壳平均密度、低极化、高电阻的特征；花岗岩等侵入岩具有低磁、低密度、低极化、高电阻的特征。这些特征充分说明了成矿岩体与围岩有物性差异，但需要注意的是含矿超基性岩类在受到后期热液活动和构造产生裂隙的影响蛇纹石化和滑石化后密度会降低。

2 反演处理结果

2.1 KT00号勘探线剖面反演结果

对KT00号勘探线剖面进行反演拟合计算（图1）所采用的数据来源为1∶2000实测重磁数据，结合地质剖面成果对异常进行综合解释。根据在该区采集的岩矿石密度参数统计，最终确定模型反演采用密度参数：辉长岩（ν）密度2.879cm/m3，橄榄辉长（σν）岩密度2.938cm/m3，辉石橄榄岩（φσ）、橄榄辉石岩（ψσφ）密度2.926cm/m3，英安岩密度2.673cm/m3，采用二度半正演拟合，从磁场上看，北侧发育的辉长岩磁性较弱，中部及南部发育的橄榄辉长岩与辉石橄榄岩磁性较强，磁异常区大体反映铜镍矿体的范围，磁场极大值基本对应深部的铜镍矿化体，磁场峰状异常两侧并不对称，推断异常体向北倾；从剩余重力场上看，北侧的剩余重力高基本对应发育的辉长岩区，在中部及南部虽对应密度较大的橄榄辉长岩与辉石橄榄岩区，但重力场表现为剩余重力值先降低后增加，反演结果显示埋深小，重磁场衰减快。橄榄辉长岩与辉石橄榄岩区厚度减小跟深部的英安岩有关。

图1 KT00号勘探线重磁联合反演及地质剖面综合剖析图

重磁联合反演后，拟合曲线基本重合；该磁异常体其顶部埋深为15.942m，截面积为6708.23m2，异常体延伸长度为400m，体积为2683292m3，异常体走向为NNW，其磁化强度为2640×0.001A/m，其剩余密度为3.1g/cm3，该磁异常体为含铜镍矿化体，位于橄榄辉石岩内部，矿化体密度大于橄榄辉石岩，呈现局部高重高磁的异常特征。

通过重磁联合反演及地质剖面综合剖析图可以看出，高磁异常对应铜镍矿体效果较为显著，但对矿体及矿化体的区分不是很明显，同时由于经验水平对小范围的铜镍矿体及矿化体未能推断出来，例如勘探线中部的I5号铜镍矿体，南段I3号铜镍矿体未曾推断出来；对地质体层位推断有少许偏差，角闪橄榄辉石岩与英安岩地层中间的夹层辉长岩未曾推断出来。综合分析认为，重磁对该区具一定规模的铜镍矿体地球物理反应特征较为显著，但对小规模的矿（化）体反应较弱，对厚度较小的岩体也不能很好区分。

2.2 KT24号勘探线剖面反演结果

对KT24号勘探线剖面进行反演拟合计算（图2）所采用的数据来源为1∶2000 实测重磁数据，结合地质剖面成果对异常进行综合解释。根据在该区采集的岩矿石密度参数统计，最终确定模型反演采用密度参数：辉长岩（ν）密度2.879cm/m3，橄榄辉长岩（σν）密度2.938cm/m3，辉石橄榄岩（φσ）、橄榄辉石岩（ψσφ）密度2.926cm/m3，英安岩密度2.673cm/m3。

图2 KT24号勘探线重磁联合反演及地质剖面综合剖析图

从磁场上看，北侧发育的辉长岩磁性较弱，中部及南部发育的橄榄辉长岩与辉石橄榄岩磁性较强，磁异常区大体反映铜镍矿体的范围，磁场极大值基本对应深部的铜镍矿化体，磁场峰状异常两侧并不对称，推断异常体向北倾；从剩余重力场上看，北侧的剩余重力高基本对应发育的辉长岩区，随着辉长岩的厚度减小，剩余重力值逐渐降低，中部及南部虽对应密度较大的橄榄辉长岩与辉石橄榄岩区，重力场表现为剩余重力值先降低后增加，重磁场的这种特征变化与KT24线勘探剖面反演结果基本一致；反演结果显示橄榄辉长岩与辉石橄榄岩区厚度减小，及深部发育密度较小的二长花岗岩有关。

通过进行重磁联合反演，拟合曲线基本重合；该磁异常体其顶部埋深为145.37m，截面积为4356.21m2，异常体延伸长度为400m，体积为1742484m3，异常体走向为NNW，其磁化强度为242×0.001A/m，其剩余密度为3.07g/cm3，该磁异常体为铜镍矿体，位于橄榄辉石岩内部，矿化体密度大于辉石橄榄岩，呈现局部高重高磁的异常特征。

通过重磁联合反演及地质剖面综合剖析图可以看出，高磁异常对应铜镍矿体效果较为显著，该处磁异常强度偏小的原因为铜镍矿体埋深较大150米左右，ZK2403、ZK2404及ZK2405已经证实。但对矿体及矿化体的区分不是很明显，同时由于经验水平对小范围的铜镍矿体及矿化体未能推断出来，例如勘探线中部的I10号小规模的铜镍矿体未曾推断出来；对地质体层位推断有少许偏差，角闪橄榄辉石岩与英安岩地层中间的夹层角闪橄榄辉长岩未曾推断出来。

3 结论

综合分析认为，重磁联合反演对小规模的矿（化）体和厚度较小的岩体反应较弱，但对具一定规模的铜镍矿体地球物理特征反应十分显著，应用结果初步建立了勘查区的地质、地球物理模型，重磁联合反演应用效果良好。