航空物探在酸性岩岩性划分中的效果

第31卷第6期物探与化探vol 31. No 62007年12月GEOPHYSICAL GEOCHEMICAL EXPLORATIONDee.,2007航空物探在酸性岩岩性划分中的效果梁月明,黄旭钊,周道卿,徐昆,张洪瑞(中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083)摘要:北山地区近几年来开展的大比例尺、高精度航空物探(磁伽马能谱)测量,为岩性分类提供了可靠的高分辨率基础资料也为这一地区的地质矿产勘查提供了新的信息。以北山东段岩性构造填图酸性侵人岩分类为例,介绍航空物探岩性分类的技术方法及工作要点。关键词:北山;航空物探;物性差异;岩性分类中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:1000-89181(207)06-0520-06根据中国地质调查局的部署,200-2006年,地球物理场上得到不同程度的反映,因此对物性差中国国土资源航空物探遥感中心在北山地区进行了异较大的地质体航空物探能够做出准确的区分。1:5万高精度航空物探(磁、伽马能谱)勘查,测量地面工作中,有些岩石的差别并不明显,即使野使用了具有国际先进水平的航空物探综合站系统,外实地划分也具有较大的难度因此这类岩石的岩获得了高质量航磁、航空伽马能谱数据;采用先进的性区分和岩相细化一直是地质矿产勘查工作的难点数据处理技术和解释方法,编制完成了系列地球物之一。但由于这些岩石的组成矿物、副矿物具有理图件和地质解释成果,为这一地区的地质矿产勘定的物性差异,有些岩石具有较大的差异,因此利用查提供了可靠的基础资料,同时在矿产调查中发挥航空物探(主要是航磁、航空伽马能谱资料),可以了重要作用。对这类酸性岩石进行区分,达到岩石分类的目的。不同岩石的地球物理场待正,对各种地质体进行客2若性分类的地球物理基础观解释较好地解决了地质体划分和岩性分类,尤其北山地区岩石类型复杂,种类繁多,岩浆岩非常是在酸性侵人岩的岩性划分问题上效果明显。发育,其中以花岗岩、二长花岗岩斜长花岗岩等中1航空物探岩石分类酸性岩分布最广,很多矿产与酸性岩关系密切,因此划分各类岩石并对这些岩石进行分类,对于地质矿岩石分类是区域地质测量中一项非常重要的工产勘查具有重要意义。北山地区各类酸性岩伽马能作,分类的主要依据是岩石矿物组成、各矿物所占比谱具有一定差别,统计结果见表1。例等。由于有些岩石的表象特征比较相近,根据岩表1北山地区酸性岩伽马能谱统计石学分类很难作出准确划分,因此造成有些地质填总量均值K含量均值U含量均值T含量均值图岩性划分过粗或不准确,对于中、大比例尺填图岗岩25.204.103.0119.60这种情况是不应该发生的。但从野外实际工作情况钾长花岗岩29.514.553.0723来看,有些岩石,尤其是岩性相近的岩石(如酸性岩斜长花岗岩17.63的花岗岩斜长花岗岩、二长花岗岩、石英花岗岩长花岗若21.63:0230146724,402,94等),岩性分类的确非常困难。19.31花岗内长岩19.9113.04航空物探岩性分类是根据地质体在航空物探测量时所反映出的地球物理场特征为依据进行的。由从岩石物性统计结果可以看出,岩石物性特征于不同地质体的岩石组成矿物成分、结构特征等方明显,不同类型岩石具有一定的物性差异,具有利用面存在一定差异,而这种差异可以通过物性差别在航空物探资料进行岩性分类的良好地球物理条件收稿日期:2007-09-01基金项目:中国地质调查局基础调查项目(1212010510414)资助满B将营营菊卧庄岖冷开图1北山石板井地区航磁图(A)、航空伽马能谱图(B)、航空物探岩性构遭图(c)522物探与化探31卷利用航空物探资料,同时参考了地质、遥感、重谱各参数图上,岩体都有非常明显的高值异常反应。力等资料对北山地区的岩石进行了分类结果表明,其中钾含量3%~5%、铀含量(2~5)×106钍含利用航空物探资料圈定地质体、对不同地质体进行量(16-22)×10°、总道(22~28)×10-°eU。航磁岩性划分具有一定的精度,尤其是在岩体的划分方和伽马能谱异常对应较好但异常形态略有差别,伽面效果较好,与原有地质图相比,航空物探岩性分类马能谱反应的是岩体出露部分的特征,而航磁反应更加注重和突出了岩石的物性特点。对岩体的划的是岩体的整体分布特征。从航磁向西的延伸情况分,主要是根据岩石的物性特点即岩体在航空物探可以推断岩体向西北还有延伸,但已经倾伏于侏罗资料中的区域场和异常的特征、各参数值的大小、变系之下。化、相关性确定的(图1)。在北山地区,许多花岗岩体中残留有不同时代3酸性岩的划分与分类地层,由于残留岩层与岩体在岩性上有差别,造成了岩体地球物理场发生变化。马鬓山东南坡花岗岩酸性岩是北山地区分布最为广泛的一类岩石,中,残留地层花岗岩与相邻正常花岗岩相比,放射性主要有花岗岩、钾长花岗岩、斜长花岗岩、二长花岗明显降低,磁性明显增强。北山地区类似的情况很岩等,岩石的物性特点比较明显,利用航空物探资料多,花岗岩中残留的地层也不尽相同。有些残留地可以对上述岩石进行岩体圈定和岩性分类。层与花岗岩的物性差异较大,可以形成十分明显的3.1花岗岩异常;也有些残留地层与岩体的物性差异很小,形成北山地区的花岗岩体非常发育,尤其是测区中的异常不明显或根本形成不了异常。此外,地层的北部广泛分布。花岗岩一般都具有较强的放射性,残留程度、多少等也会对形成的异常产生影响伽马能谱总量均值一般在(20~26)×10-6eU,为偏3.2钾长花岗岩高场一高场;少量均值较低的也在18×10-6U左北山东段的钾长花岗岩集中分布在白石头山、右,为偏高场;个别较高的在28×106U左右,为伽标山以南,小红山西南一带。钾长花岗岩放射性在马能谱高场。由于花岗岩明显的高放射性特征,在所有岩石中几乎是最高的,伽马能谱各参数均值统伽马能谱图上很容易识别。计结果分别为:总量28.51×10-6e,一般(28~34)花岗岩的磁性一般为弱磁性,北山南带有些岩×10-°eU,;钾含量4.55%、铀含量3.07×106、钍体具有这种弱磁性特点,但很多花岗岩具有中等或含量23.16×106。有些岩石的伽马能谱场甚至更中等偏强的磁性。比如测区最北部中蒙边界、狼娃高。一般情况下,钾长花岗岩的磁性特征与花岗岩山一带的花岗岩体就具有较强的磁性,在航磁△T相比,差别不大,但放射性强度却明显高于普通花岗图上往往形成非常明显的升高异常。岩,其伽马能谱场特征十分明显,钾长花岗岩可以利总体来说,测区南部的花岗岩大部分具有弱磁用伽马能谱资料直接圈定。性、高放射性特征,具有重熔型花岗岩的物性特征;白石头山东南分布有花岗岩花岗闪长岩、闪长而测区北部的花岗岩一般具有中强磁性和高放射性岩钾长花岗岩斜长花岗岩等中酸性岩体,岩石物特征,与典型花岗岩相比,岩石磁性明显偏强,具有性测量表明,不同岩体之间具有一定的物性差异幔源型花岗岩特征(图2)。白草滩花岗岩体具有强磁性、高放射性特征。从航空物探测量结果也可以看出,各类侵入岩在航磁AT图上,白草滩花岗岩体为一个北西向延的航空物探特征具有明显差别,因此利用航空物探伸的椭圆状升高异常,异常强度约400nT;在伽马能资料可以圈定岩体并对岩体进行岩性分类(图3)。花岗岩钾长花岗岩3斜长花岗岩30闪长岩花岗闪长岩w(总量)202020w(t)w(Th)图2白石头山主要侵入岩伽马能谱统计6期梁月明等:航空物探在酸性岩岩性划分中的效果se(KWe0605040020cDqUyI*ThiO1098765432141025262422201816141210B6420放射性总量含量/0U13028262420161411°42A航磁△T等值线B航空伽马能谐K含量等值线、C一航空伽马能谱U含量等值线D一航空伽马能谐Th含量等值线、E一航空御马能谱总量等值线、F一航空物探岩性构造(y为花岗岩、?8为花岗闪长岩、6闪长岩、yo为斜长花岗岩、6为钾长花岗岩、Q为第四系、F2为断裂及其编号)3白石头山东南不同类型岩体航空物探特征从航空物探图件上可以清楚地看出,白石头山磁性、中等一偏高放射性特征,其中钾含量3%地区的花闵岩具有弱磁性、偏高放射性特征,其中钾4%、铀含量(1.5~3)x10-6、钍含量(10-16)x含量3%-5%、铀含量(2-4)x106、钍含量(14106总道(18~24)×10°eU,与岩体相对应航磁23)×10-6、总道(20~28)×10°eU,与岩体相对△T为升高异常;闪长岩具有强磁性、低放射性特征应航磁△7为明显的降低异常;花岗闪长岩具有强其中钾含量2%~3%铀含量(1~3)×10°、钍含52物探与化探31卷量(8~12)×106、总道(12~18)×106eU,与岩体常明显的局部升高场。还有些岩体的磁性比较弱相对应航磁△T为明显的降低异常;钾长花岗岩具其磁性与普通花岗岩体相当,因此在磁场图上反映有弱磁性、高放射性特征。该岩体在伽马能谱各参为非常平缓的降低场。此外,多数二长花岗岩体放数图上都有非常清楚反应。岩体对应于伽马能谱高射性都比较强,伽马能谱各参数均值统计结果分别场其中钾含量4%-6%、铀含量(3~7)×106钍为总量(2186~2640)×10°eU,钾含量3.8%含量(20-28)×106总道(24~34)x106eU,与4.37%,铀含量(230~294)x10°,钍含量(1467岩体相对应航磁△T为明显的降低异常;斜长花岗19.31)×10°,因此在伽马能谱图上,一般都有比岩具有偏弱磁性、低一偏低放射性特征,其中钾含量较明显的反映。3%~4%、铀含量(1~3)×106、钍含量(8~野马泉岩体磁性较弱,在磁场图上没有明显异16)-°总道(14~22)×10-°eU,与岩体相对应,航常反应,但岩体的放射性特征在伽马能谱图上表现磁△T为明显的降低异常。白石头山侵入岩的磁性的非常清楚。其中南部的二长花岗岩为偏高场一中从强到弱分别是:闪长岩、花岗闪长岩斜长花岗岩、高场伽马能谱钾含量3%~4.5%、铀含量(1.4~花岗岩钾长花岗岩;而放射性从高到低依次是:钾3)×10°、钍含量(12~22)×106、总道(20~26)长花岗岩、花岗岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、闪长岩×10-6eU;而北侧的斜长花岗岩放射性较低,为中(图2)。低场一偏低场,伽马能谱钾含量(2~3)×10-2、铀红山头钾长花岗岩体出露区为伽马能谱异常含量1%~2%、钍含量(6-12)×10-6、总道(12~区,其中伽马能谱钾含量4%~6%、铀含量(2.5~20)×10-°eU。二长花岗岩与斜长花岗岩的放射性5)×106、钍含量(20~28)×106总道(24-34)差异明显,在伽马能谱图上很容易区分。106eU。岩体周围分布有侏罗系,与花岗岩相儿驼山西南岩体从东北至西南分别出露有二长比,侏罗系的放射性相对较低,为偏低场和中低场。花岗岩、闪长岩、斜长花岗岩、花岗岩钾长花岗岩侏罗系的伽马能谱场不完全是岩层的反应,由放射等,上述岩体在伽马能谱图上表现出不同的放射性性较高的花岗岩形成的坡积物放射性也明显偏高,特征。岩石的放射性从强到弱依次为:钾长花岗岩、因此岩体外围的侏罗系伽马能谱场与正常侏罗系比花岗岩、二长花岗岩斜长花岗岩、闪长岩;伽马能谱较要相对偏高。总量分别为:>28×106eU、(22~28)×10-6el小红山西南钾长花岗岩位于一个大型花岗岩基(18~22)×10°eU、(16~20)x10°eU、(14~16)内花岗岩体本身的放射性比较强伽马能谱总道(18×10-6eU。伽马能谱场与不同地质体分别有较好~26)×10-°eU;而钾长花岗岩的放射性更强伽马能的对应关系。谱钾含量4%~55%、铀含量(3-7)×106、钍含量4结论(18~28)×10-6、总道(24~38)×10-6eU,伽马能谱异常与钾长花岗岩的出露部分对应较好。在遥感影利用航空物探进行地质构造划分和岩性分类像图上,钾长花岗岩体呈偏黄色调钾长石明显增多。涉及的范围较广,笔者主要讨论其中部分具有代表3.3斜长花岗岩、二长花岗岩性的问题,即酸性岩的划分和分类。北山东段的斜长花岗岩、二长花岗岩非常发育野外地质工作中,区分差别较大岩石并不困难,分布广泛,其中斜长花岗岩主要分布在测区的北部比如区分花岗岩与辉长岩;但区分同一类岩石,特别和中部。斜长花岗岩体的磁场与花岗岩体相比略有是类型相近的岩石反而有一定难度,比如同属酸性偏强但两者相差的不是很明显;伽马能谱场也有一岩的花岗岩钾长花岗岩斜长花岗岩、二长花岗岩些差别,斜长花岗岩的放射性核素含量明显偏低伽等。但航空物探区分上述岩石却不存在这样的问马能谱各参数均值统计结果分别为:总量1763x题,由于上述各类酸性岩主要构成矿物有一定差别,10-6eU,钾含量3%,铀含量201×106,钍含量特别是矿物含量和比例存在明显差别,造成不同岩11.57×10-6石之间的物性差异,这种差异可以在地球物理场得北山东段的二长花岗岩也比较发育,但分布的到反映,因此可以利用航空物探资料进行岩体划分比较分散,其中甜水井北山一黑鹰山、哈珠南山、黄和岩石分类。由于航空物探测量精度、测量技术数山以北以是二长花岗岩主要分布区。二长花岗岩体据处理技术和解释方法的提高对岩体岩性的分辨的磁性变化较大,有些岩体具有较强的磁性,甚至与率可以达到比较高的程度,因此大比例高精度航空闪长岩、辉长岩等相似,因此在磁场图上往往形成非物探可以为地质矿产勘查提供新的信息。梁月明等航空物探在酸性岩岩性划分中的效果525·参考文献:[刀].甘肃地质学报,2003,(1)[1]甘肃地质矿产局甘肃地质志[M]北京:地质出版社,1993[4]邵积东.内蒙古大地构造分区及其特征[]内蒙古地质[2]内蒙古地质矿产局内蒙古地质志[M].北京:地质出版社1998,(2)5]于长春郭志宏眭素文航空物探领域的Gs开发与应用3]左国朝,刘义科,刘賽燕甘新蒙北山地区构造格局及演化[J].物探化探计算技术,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作者简介;梁月明(1952-),男,吉林省梅河口人,教授级高工,从事航空物探勘查工作。上接519页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作者简介:刘英会(1965-),男,高级工程师,1986年毕业于成都地质学院从事航空物探资料解释研究工作,曾独立或合作发表论文多篇。