航空物探在酸性巖巖性劃分中的效果

第31卷第6期物探與化探vol 31. No 62007年12月GEOPHYSICAL GEOCHEMICAL EXPLORATIONDee.,2007航空物探在酸性巖巖性劃分中的效果梁月明,黃旭釗,周道卿,徐昆,張洪瑞(中國國土資源航空物探遙感中心,北京100083)摘要:北山地區近幾年來(lái)開(kāi)展的大比例尺、高精度航空物探(磁伽馬能譜)測量,為巖性分類(lèi)提供了可靠的高分辨率基礎資料也為這一地區的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查提供了新的信息。以北山東段巖性構造填圖酸性侵人巖分類(lèi)為例,介紹航空物探巖性分類(lèi)的技術(shù)方法及工作要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:北山;航空物探;物性差異;巖性分類(lèi)中圖分類(lèi)號:P631文獻標識碼:A文章編號:1000-89181(207)06-0520-06根據中國地質(zhì)調查局的部署,200-2006年,地球物理場(chǎng)上得到不同程度的反映,因此對物性差中國國土資源航空物探遙感中心在北山地區進(jìn)行了異較大的地質(zhì)體航空物探能夠做出準確的區分。1:5萬(wàn)高精度航空物探(磁、伽馬能譜)勘查,測量地面工作中,有些巖石的差別并不明顯,即使野使用了具有國際先進(jìn)水平的航空物探綜合站系統,外實(shí)地劃分也具有較大的難度因此這類(lèi)巖石的巖獲得了高質(zhì)量航磁、航空伽馬能譜數據;采用先進(jìn)的性區分和巖相細化一直是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的難點(diǎn)數據處理技術(shù)和解釋方法,編制完成了系列地球物之一。但由于這些巖石的組成礦物、副礦物具有理圖件和地質(zhì)解釋成果,為這一地區的地質(zhì)礦產(chǎn)勘定的物性差異,有些巖石具有較大的差異,因此利用查提供了可靠的基礎資料,同時(shí)在礦產(chǎn)調查中發(fā)揮航空物探(主要是航磁、航空伽馬能譜資料),可以了重要作用。對這類(lèi)酸性巖石進(jìn)行區分,達到巖石分類(lèi)的目的。不同巖石的地球物理場(chǎng)待正,對各種地質(zhì)體進(jìn)行客2若性分類(lèi)的地球物理基礎觀(guān)解釋較好地解決了地質(zhì)體劃分和巖性分類(lèi),尤其北山地區巖石類(lèi)型復雜,種類(lèi)繁多,巖漿巖非常是在酸性侵人巖的巖性劃分問(wèn)題上效果明顯。發(fā)育,其中以花崗巖、二長(cháng)花崗巖斜長(cháng)花崗巖等中1航空物探巖石分類(lèi)酸性巖分布最廣,很多礦產(chǎn)與酸性巖關(guān)系密切,因此劃分各類(lèi)巖石并對這些巖石進(jìn)行分類(lèi),對于地質(zhì)礦巖石分類(lèi)是區域地質(zhì)測量中一項非常重要的工產(chǎn)勘查具有重要意義。北山地區各類(lèi)酸性巖伽馬能作,分類(lèi)的主要依據是巖石礦物組成、各礦物所占比譜具有一定差別,統計結果見(jiàn)表1。例等。由于有些巖石的表象特征比較相近,根據巖表1北山地區酸性巖伽馬能譜統計石學(xué)分類(lèi)很難作出準確劃分,因此造成有些地質(zhì)填總量均值K含量均值U含量均值T含量均值圖巖性劃分過(guò)粗或不準確,對于中、大比例尺填圖崗巖25.204.103.0119.60這種情況是不應該發(fā)生的。但從野外實(shí)際工作情況鉀長(cháng)花崗巖29.514.553.0723來(lái)看,有些巖石,尤其是巖性相近的巖石(如酸性巖斜長(cháng)花崗巖17.63的花崗巖斜長(cháng)花崗巖、二長(cháng)花崗巖、石英花崗巖長(cháng)花崗若21.63:0230146724,402,94等),巖性分類(lèi)的確非常困難。19.31花崗內長(cháng)巖19.9113.04航空物探巖性分類(lèi)是根據地質(zhì)體在航空物探測量時(shí)所反映出的地球物理場(chǎng)特征為依據進(jìn)行的。由從巖石物性統計結果可以看出,巖石物性特征于不同地質(zhì)體的巖石組成礦物成分、結構特征等方明顯,不同類(lèi)型巖石具有一定的物性差異,具有利用面存在一定差異,而這種差異可以通過(guò)物性差別在航空物探資料進(jìn)行巖性分類(lèi)的良好地球物理條件收稿日期:2007-09-01基金項目:中國地質(zhì)調查局基礎調查項目(1212010510414)資助滿(mǎn)B將營(yíng)營(yíng)菊臥莊嶇冷開(kāi)圖1北山石板井地區航磁圖(A)、航空伽馬能譜圖(B)、航空物探巖性構遭圖(c)522物探與化探31卷利用航空物探資料,同時(shí)參考了地質(zhì)、遙感、重譜各參數圖上,巖體都有非常明顯的高值異常反應。力等資料對北山地區的巖石進(jìn)行了分類(lèi)結果表明,其中鉀含量3%~5%、鈾含量(2~5)×106釷含利用航空物探資料圈定地質(zhì)體、對不同地質(zhì)體進(jìn)行量(16-22)×10°、總道(22~28)×10-°eU。航磁巖性劃分具有一定的精度,尤其是在巖體的劃分方和伽馬能譜異常對應較好但異常形態(tài)略有差別,伽面效果較好,與原有地質(zhì)圖相比,航空物探巖性分類(lèi)馬能譜反應的是巖體出露部分的特征,而航磁反應更加注重和突出了巖石的物性特點(diǎn)。對巖體的劃的是巖體的整體分布特征。從航磁向西的延伸情況分,主要是根據巖石的物性特點(diǎn)即巖體在航空物探可以推斷巖體向西北還有延伸,但已經(jīng)傾伏于侏羅資料中的區域場(chǎng)和異常的特征、各參數值的大小、變系之下?；?、相關(guān)性確定的(圖1)。在北山地區,許多花崗巖體中殘留有不同時(shí)代3酸性巖的劃分與分類(lèi)地層,由于殘留巖層與巖體在巖性上有差別,造成了巖體地球物理場(chǎng)發(fā)生變化。馬鬢山東南坡花崗巖酸性巖是北山地區分布最為廣泛的一類(lèi)巖石,中,殘留地層花崗巖與相鄰正?；◢弾r相比,放射性主要有花崗巖、鉀長(cháng)花崗巖、斜長(cháng)花崗巖、二長(cháng)花崗明顯降低,磁性明顯增強。北山地區類(lèi)似的情況很巖等,巖石的物性特點(diǎn)比較明顯,利用航空物探資料多,花崗巖中殘留的地層也不盡相同。有些殘留地可以對上述巖石進(jìn)行巖體圈定和巖性分類(lèi)。層與花崗巖的物性差異較大,可以形成十分明顯的3.1花崗巖異常;也有些殘留地層與巖體的物性差異很小,形成北山地區的花崗巖體非常發(fā)育,尤其是測區中的異常不明顯或根本形成不了異常。此外,地層的北部廣泛分布?；◢弾r一般都具有較強的放射性,殘留程度、多少等也會(huì )對形成的異常產(chǎn)生影響伽馬能譜總量均值一般在(20~26)×10-6eU,為偏3.2鉀長(cháng)花崗巖高場(chǎng)一高場(chǎng);少量均值較低的也在18×10-6U左北山東段的鉀長(cháng)花崗巖集中分布在白石頭山、右,為偏高場(chǎng);個(gè)別較高的在28×106U左右,為伽標山以南,小紅山西南一帶。鉀長(cháng)花崗巖放射性在馬能譜高場(chǎng)。由于花崗巖明顯的高放射性特征,在所有巖石中幾乎是最高的,伽馬能譜各參數均值統伽馬能譜圖上很容易識別。計結果分別為:總量28.51×10-6e,一般(28~34)花崗巖的磁性一般為弱磁性,北山南帶有些巖×10-°eU,;鉀含量4.55%、鈾含量3.07×106、釷體具有這種弱磁性特點(diǎn),但很多花崗巖具有中等或含量23.16×106。有些巖石的伽馬能譜場(chǎng)甚至更中等偏強的磁性。比如測區最北部中蒙邊界、狼娃高。一般情況下,鉀長(cháng)花崗巖的磁性特征與花崗巖山一帶的花崗巖體就具有較強的磁性,在航磁△T相比,差別不大,但放射性強度卻明顯高于普通花崗圖上往往形成非常明顯的升高異常。巖,其伽馬能譜場(chǎng)特征十分明顯,鉀長(cháng)花崗巖可以利總體來(lái)說(shuō),測區南部的花崗巖大部分具有弱磁用伽馬能譜資料直接圈定。性、高放射性特征,具有重熔型花崗巖的物性特征;白石頭山東南分布有花崗巖花崗閃長(cháng)巖、閃長(cháng)而測區北部的花崗巖一般具有中強磁性和高放射性巖鉀長(cháng)花崗巖斜長(cháng)花崗巖等中酸性巖體,巖石物特征,與典型花崗巖相比,巖石磁性明顯偏強,具有性測量表明,不同巖體之間具有一定的物性差異幔源型花崗巖特征(圖2)。白草灘花崗巖體具有強磁性、高放射性特征。從航空物探測量結果也可以看出,各類(lèi)侵入巖在航磁AT圖上,白草灘花崗巖體為一個(gè)北西向延的航空物探特征具有明顯差別,因此利用航空物探伸的橢圓狀升高異常,異常強度約400nT;在伽馬能資料可以圈定巖體并對巖體進(jìn)行巖性分類(lèi)(圖3)?；◢弾r鉀長(cháng)花崗巖3斜長(cháng)花崗巖30閃長(cháng)巖花崗閃長(cháng)巖w(總量)202020w(t)w(Th)圖2白石頭山主要侵入巖伽馬能譜統計6期梁月明等:航空物探在酸性巖巖性劃分中的效果se(KWe0605040020cDqUyI*ThiO1098765432141025262422201816141210B6420放射性總量含量/0U13028262420161411°42A航磁△T等值線(xiàn)B航空伽馬能諧K含量等值線(xiàn)、C一航空伽馬能譜U含量等值線(xiàn)D一航空伽馬能諧Th含量等值線(xiàn)、E一航空御馬能譜總量等值線(xiàn)、F一航空物探巖性構造(y為花崗巖、?8為花崗閃長(cháng)巖、6閃長(cháng)巖、yo為斜長(cháng)花崗巖、6為鉀長(cháng)花崗巖、Q為第四系、F2為斷裂及其編號)3白石頭山東南不同類(lèi)型巖體航空物探特征從航空物探圖件上可以清楚地看出,白石頭山磁性、中等一偏高放射性特征,其中鉀含量3%地區的花閔巖具有弱磁性、偏高放射性特征,其中鉀4%、鈾含量(1.5~3)x10-6、釷含量(10-16)x含量3%-5%、鈾含量(2-4)x106、釷含量(14106總道(18~24)×10°eU,與巖體相對應航磁23)×10-6、總道(20~28)×10°eU,與巖體相對△T為升高異常;閃長(cháng)巖具有強磁性、低放射性特征應航磁△7為明顯的降低異常;花崗閃長(cháng)巖具有強其中鉀含量2%~3%鈾含量(1~3)×10°、釷含52物探與化探31卷量(8~12)×106、總道(12~18)×106eU,與巖體常明顯的局部升高場(chǎng)。還有些巖體的磁性比較弱相對應航磁△T為明顯的降低異常;鉀長(cháng)花崗巖具其磁性與普通花崗巖體相當,因此在磁場(chǎng)圖上反映有弱磁性、高放射性特征。該巖體在伽馬能譜各參為非常平緩的降低場(chǎng)。此外,多數二長(cháng)花崗巖體放數圖上都有非常清楚反應。巖體對應于伽馬能譜高射性都比較強,伽馬能譜各參數均值統計結果分別場(chǎng)其中鉀含量4%-6%、鈾含量(3~7)×106釷為總量(2186~2640)×10°eU,鉀含量3.8%含量(20-28)×106總道(24~34)x106eU,與4.37%,鈾含量(230~294)x10°,釷含量(1467巖體相對應航磁△T為明顯的降低異常;斜長(cháng)花崗19.31)×10°,因此在伽馬能譜圖上,一般都有比巖具有偏弱磁性、低一偏低放射性特征,其中鉀含量較明顯的反映。3%~4%、鈾含量(1~3)×106、釷含量(8~野馬泉巖體磁性較弱,在磁場(chǎng)圖上沒(méi)有明顯異16)-°總道(14~22)×10-°eU,與巖體相對應,航常反應,但巖體的放射性特征在伽馬能譜圖上表現磁△T為明顯的降低異常。白石頭山侵入巖的磁性的非常清楚。其中南部的二長(cháng)花崗巖為偏高場(chǎng)一中從強到弱分別是:閃長(cháng)巖、花崗閃長(cháng)巖斜長(cháng)花崗巖、高場(chǎng)伽馬能譜鉀含量3%~4.5%、鈾含量(1.4~花崗巖鉀長(cháng)花崗巖;而放射性從高到低依次是:鉀3)×10°、釷含量(12~22)×106、總道(20~26)長(cháng)花崗巖、花崗巖、花崗閃長(cháng)巖、斜長(cháng)花崗巖、閃長(cháng)巖×10-6eU;而北側的斜長(cháng)花崗巖放射性較低,為中(圖2)。低場(chǎng)一偏低場(chǎng),伽馬能譜鉀含量(2~3)×10-2、鈾紅山頭鉀長(cháng)花崗巖體出露區為伽馬能譜異常含量1%~2%、釷含量(6-12)×10-6、總道(12~區,其中伽馬能譜鉀含量4%~6%、鈾含量(2.5~20)×10-°eU。二長(cháng)花崗巖與斜長(cháng)花崗巖的放射性5)×106、釷含量(20~28)×106總道(24-34)差異明顯,在伽馬能譜圖上很容易區分。106eU。巖體周?chē)植加匈_系,與花崗巖相兒駝山西南巖體從東北至西南分別出露有二長(cháng)比,侏羅系的放射性相對較低,為偏低場(chǎng)和中低場(chǎng)?；◢弾r、閃長(cháng)巖、斜長(cháng)花崗巖、花崗巖鉀長(cháng)花崗巖侏羅系的伽馬能譜場(chǎng)不完全是巖層的反應,由放射等,上述巖體在伽馬能譜圖上表現出不同的放射性性較高的花崗巖形成的坡積物放射性也明顯偏高,特征。巖石的放射性從強到弱依次為:鉀長(cháng)花崗巖、因此巖體外圍的侏羅系伽馬能譜場(chǎng)與正常侏羅系比花崗巖、二長(cháng)花崗巖斜長(cháng)花崗巖、閃長(cháng)巖;伽馬能譜較要相對偏高?？偭糠謩e為:>28×106eU、(22~28)×10-6el小紅山西南鉀長(cháng)花崗巖位于一個(gè)大型花崗巖基(18~22)×10°eU、(16~20)x10°eU、(14~16)內花崗巖體本身的放射性比較強伽馬能譜總道(18×10-6eU。伽馬能譜場(chǎng)與不同地質(zhì)體分別有較好~26)×10-°eU;而鉀長(cháng)花崗巖的放射性更強伽馬能的對應關(guān)系。譜鉀含量4%~55%、鈾含量(3-7)×106、釷含量4結論(18~28)×10-6、總道(24~38)×10-6eU,伽馬能譜異常與鉀長(cháng)花崗巖的出露部分對應較好。在遙感影利用航空物探進(jìn)行地質(zhì)構造劃分和巖性分類(lèi)像圖上,鉀長(cháng)花崗巖體呈偏黃色調鉀長(cháng)石明顯增多。涉及的范圍較廣,筆者主要討論其中部分具有代表3.3斜長(cháng)花崗巖、二長(cháng)花崗巖性的問(wèn)題,即酸性巖的劃分和分類(lèi)。北山東段的斜長(cháng)花崗巖、二長(cháng)花崗巖非常發(fā)育野外地質(zhì)工作中,區分差別較大巖石并不困難,分布廣泛,其中斜長(cháng)花崗巖主要分布在測區的北部比如區分花崗巖與輝長(cháng)巖;但區分同一類(lèi)巖石,特別和中部。斜長(cháng)花崗巖體的磁場(chǎng)與花崗巖體相比略有是類(lèi)型相近的巖石反而有一定難度,比如同屬酸性偏強但兩者相差的不是很明顯;伽馬能譜場(chǎng)也有一巖的花崗巖鉀長(cháng)花崗巖斜長(cháng)花崗巖、二長(cháng)花崗巖些差別,斜長(cháng)花崗巖的放射性核素含量明顯偏低伽等。但航空物探區分上述巖石卻不存在這樣的問(wèn)馬能譜各參數均值統計結果分別為:總量1763x題,由于上述各類(lèi)酸性巖主要構成礦物有一定差別,10-6eU,鉀含量3%,鈾含量201×106,釷含量特別是礦物含量和比例存在明顯差別,造成不同巖11.57×10-6石之間的物性差異,這種差異可以在地球物理場(chǎng)得北山東段的二長(cháng)花崗巖也比較發(fā)育,但分布的到反映,因此可以利用航空物探資料進(jìn)行巖體劃分比較分散,其中甜水井北山一黑鷹山、哈珠南山、黃和巖石分類(lèi)。由于航空物探測量精度、測量技術(shù)數山以北以是二長(cháng)花崗巖主要分布區。二長(cháng)花崗巖體據處理技術(shù)和解釋方法的提高對巖體巖性的分辨的磁性變化較大,有些巖體具有較強的磁性,甚至與率可以達到比較高的程度,因此大比例高精度航空閃長(cháng)巖、輝長(cháng)巖等相似,因此在磁場(chǎng)圖上往往形成非物探可以為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查提供新的信息。梁月明等航空物探在酸性巖巖性劃分中的效果525·參考文獻:[刀].甘肅地質(zhì)學(xué)報,2003,(1)[1]甘肅地質(zhì)礦產(chǎn)局甘肅地質(zhì)志[M]北京:地質(zhì)出版社,1993[4]邵積東.內蒙古大地構造分區及其特征[]內蒙古地質(zhì)[2]內蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)局內蒙古地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社1998,(2)5]于長(cháng)春郭志宏眭素文航空物探領(lǐng)域的Gs開(kāi)發(fā)與應用3]左國朝,劉義科,劉賽燕甘新蒙北山地區構造格局及演化[J].物探化探計算技術(shù),2003,25(1):39THE EFFECTS OF APPLYING AEROGEOPHYSICAL SURVEYTO LITHOLOGIC DIVISION OF ACID ROCKSLIANG Yue-ming, HUANG Xu-zhao, ZHOU Dao-qing, XU Kun, ZHANG Hong-ruiChina Aero Geophysical Surey and Remote Sensing Center for Land and Resowrces, Beying 100083, ChineAbstract: High resolution aerogeophysical survey was carried out in the Beishan area in recent years, which makes it possible to distinguish different lithologies on the basis of their geophysical fields. The results obtained can also provide new information for geologicalexploration. This paper describes briefly the mapping of acid intrusive rocks in easten Beishan area.Key words: Beishan area; aerogeophysical survey: differences in geophysical property; lithologic discrimination作者簡(jiǎn)介;梁月明(1952-),男,吉林省梅河口人,教授級高工,從事航空物探勘查工作。上接519頁(yè)THE NS-TRENDING DEEP FAULT ON THE WESTERN EDGEOF CONTINENTAL SHELF BASINS OF THE EAST CHINA SEALIU Ying-hui, LI Jin, YU Xue-zhongChina Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources, Beying 100083, China)Abstract: According to a preliminary study of the aeromagnetic data, a deep NS-trending fault was recently recognized which controlsthe western edge of continental shelf basins of the east China Sea. The authors have studied the formation period of the NS-trendingfault, and also analyzed the geological significance of this fault in controlling igneous rocks and the strike of the tectonic lineKey words: aeromagnetic survey continental shelf basins of the East China Sea; deep fault on the westem edge作者簡(jiǎn)介:劉英會(huì )(1965-),男,高級工程師,1986年畢業(yè)于成都地質(zhì)學(xué)院從事航空物探資料解釋研究工作,曾獨立或合作發(fā)表論文多篇。