摘要：文章介绍了多旋翼低空无人机大比例尺航空磁测技术在晋东北沉积变质型铁矿区一带找矿的实际案例。通过航空磁测，获取了高分辨率、高质量的航磁数据，实现了大比例尺高精度低空航磁精细测量，经过对航磁数据进行化极、垂向一阶导数、垂向二阶导数等一系列数据处理后，取得良好找矿效果，充分体现了其在复杂山区深部隐伏矿体圈定、构造推断上有显著的技术优势，给深部地质找矿研究提供了相关参考。

　　关键词：航空磁测；矿体圈定；铁矿；晋东北

　　随着新一轮找矿突破战略部署，中国浅矿、易开采的铁矿资源逐渐减少，为了增加矿山资源储量，保障国家战略资源储备，铁矿勘查已从浅部转向深部，从寻找露头矿转到覆盖区找矿，从低山区转到中高山-深切割区，找矿难度也不断增大。在当前找矿形势下，航空磁测找矿手段备受关注，传统的固定翼航空磁测，定位精度较低、测量比例小、飞行高度大、测量精度低，极易遗漏许多有找矿意义的靶区。文章针对复杂地形地貌的勘查区，通过开展多旋翼无人机1颐2000低空近仿地形航空磁测取得显著效果，获取了高分辨率、高质量的航磁数据，实现了高精度低空航磁精细测量咱1暂，清晰地反映出深部地质体的磁场特征，进一步标定矿体边界，圈定精准的找矿靶区，对地面勘查提出指导建议，经后期验证，找矿效果良好。

　　1方法原理

　　航空磁力测量，又称航空磁测或航空磁力勘探，简称航磁测量，它是将探头及附属配套设备搭载在飞机上，在目标测区预设航线进行施测的一种物探方法。多旋翼无人机低空航空磁测技术采集精度、分辨率、数据采集效率和稳定性较高，可实现精细圈定磁异常。由于施测在距地表一定高度飞行，所以不受高山等一些地理环境的影响，并且可以减小地表磁性体不均匀的影响，从而能更加清楚地反映出深部地质体的磁场特征。

　　2应用实例

　　2.1勘查区地质概况

　　2.1.1地层情况

　　矿区内出露的地层主要为五台群台怀亚群柏枝岩组、第四系上更新统及全新统。

　　（1）五台群台怀亚群柏枝岩组（Ar32b）。分布于整个勘查区，局部地段被第四系覆盖，为一套基性到中酸性火山岩－碎屑岩沉积建造，变质程度属绿片岩相，局部为绿帘角闪岩相。该组上部以含磁铁石英岩为特征，为区内铁矿层主要层位。其岩性由老至新主要有：

　　①绢云绿泥片岩、夹绿泥片岩，厚度约38m；

　　于碳酸岩化绿泥斜长片岩夹绢云绿泥片岩，厚度约55m；

　　盂绿泥钠长片岩夹绿泥片岩及磁铁石英岩，厚度约175m；

　　榆绿泥片岩夹碳酸岩化绿泥黑云片岩、变质辉长岩、磁铁石英岩（本层为含矿带），厚度约218m；

　　虞绿泥绢云石英片岩、夹磁铁石英岩及变质玄武岩，厚度约66m；

　　愚绿泥片岩、黑云钠长绿泥片岩、夹绢云石英片岩，厚度月41m；

　　（2）第四系上更新统Q3）。分布于矿区的北东部，其岩性主要为浅黄色亚砂土，厚度2~11m。

　　（3）第四系全新统（Q4）。分布于区内沟谷之中，主要冲洪物，由亚砂土、砂砾石等组成，厚度0~3m。

　　2.1.2矿体赋存情况

　　勘查区矿体赋存于柏枝岩组含铁岩系中，矿床成因类型属海底火山喷发-沉积后，经区域变质作用而形成受变质硅铁建造型铁矿床，即鞍山式铁矿床。顶底板岩性均为绿泥片岩、绢云绿泥片岩、绿泥钠长片岩，矿体总体受北东向复式向斜的控制。

　　2.2仪器选择及航线布置

　　2.2.1仪器选择

　　本次航测采用加泰科的专利产品GTK-RF-M300无人机航磁系统，该系统以大疆M300RTK作为平台，高精度铷光泵磁力仪和磁通门磁力仪作为磁力仪探头。日变站采用PMG-2质子磁力仪进行日变数据采集。开始航测前对整个系统做了噪声水平测定、探头一致性测定等校验工作均符合规范要求。

　　为监测航空磁力仪与日变磁力仪的一致性变化，进行了一致性测试：探头相距1m，开机观测30min以上，通过两个探头同一时间的测量数据的差值的统计一致性变化，测量差值的变化为（0.35~0.46）nT，满足差值小于2nT的要求，如图1所示。

　　2.2.2航线布置

　　根据测区的相关地质构造地层走向，航线布置采用相关软件按照实际高程数据设计航线进行仿地飞行航线规划，生成设计航线。无人机根据预设航线（点）仿地飞行，测区飞行设计平均高度80m左右仿地飞行，除地面障碍物、地形特殊等原因外，相邻测线的飞行高度相差小；全区飞行高度尽量沿地形均匀分布，采用GPS全球卫星导航定位系统，飞行中RTK GPS水平精度约为0.02m，飞行地速10m/s，采样速率10Hz，采样点距平均1m，测网密度相当于20m伊1m。测线比例尺1颐2000，测线间距20m，测线方位角为151毅。

　　2.3数据处理

　　数据处理、调平及编图使用专业地球物理数据处理软件等程序完成。主要工作包括：野外数据预处理-数据检查、编辑、修正坐标转换-航磁数据的正常场校正、磁日变校正-坐标数据与磁场等数据的滞后校正-磁场水平调整-测量质量评价-基础图件的编制-转换图件编制-数据处理报告编写。

　　本次航磁项目实测测线136条，测线共约171km；联络控制线共4条，约7.4km；重复线2条，质检率占比2%。质检精度标准方差为1.1nT，参与统计测点数3434个。航磁数据经各项改正后计算航磁调平前和经过切割线统计调平后，分别计算总精度。调平前和调平后总精度计算方法均采用切割线与测线交点上磁场差值的总均方差σ（舍去磁场梯度较大的磁异常点值）即航空磁测总精度评价为：2.5nT（调平前），1.8nT（调平后）。

　　2.4推断解释

　　2.4.1航磁异常特征

　　本次通过对数据的化极、上下延拓、一阶二阶导数计算处理咱2-3暂，在约3km2勘查范围内从西南到东北圈定了四个主要个磁异常，编号分别为C1、C2、C3、C4，异常形态较好，为矿山深部及外围找矿预测提供了较可靠的物探依据，如图2所示。

　　C1号异常：异常位于测区西南边部，异常等值线南部因位于测区外部未圈闭，整体形状为近椭圆状，以4000nT衡量，异常在测区内长465m，宽约206m。异常长轴大致走向为256毅~76毅，异常梯度东部较西部陡，异常所处地层为五台群台怀亚群柏枝岩组绿泥片岩及磁铁石英岩，异常与已揭露的Ⅵ号矿体相对应，该矿体走向近东西向，倾向向北，倾角38毅～51毅，倾角平均为51毅，沿走向矿区内延伸480m，矿体呈似层状、透镜状产出。矿体厚3.20~5.40m，平均厚度4.40m，厚度变化系数17.01%。TFe品位26.32%~37.49%，平均品位32.65%，变化系数10.63%，mFe品位19.22%~32.02%，平均品位27.21%，变化系数15.17%。由此推断C1号异常为矿致异常。

　　C2异常：异常位于测区中西部偏南，异常中心位于C1号异常中心东北730m处，中心极大值为5000.9nT。异常呈不规则椭圆状，以3800nT圈闭，长约176m，宽约123m。驻T磁异常等值线西陡东缓，结合地质情况看，异常所处地层为五台群台怀亚群柏枝岩组绿泥片岩及磁铁石英岩，异常与已揭露的Ⅲ号矿体相对应，矿体走向近东西向，倾向北，倾角42毅~50毅，平均为46毅。沿走向矿区内延伸250m，矿体呈似层状、透镜状产出。矿体厚3.00~5.00m，平均厚度4.08m，TFe品位27.46%~37.84%，平均品位32.68%，mFe品位21.30%~36.12%，平均品位28.29%。由此推断C2号异常为矿致异常。

　　C3异常：异常位于测区中部，异常中心位于C2号异常中心北东64毅方向340m处，中心极大值为4499.6nT。异常近似椭圆状，以4200nT衡量，长约215m，宽约126m。ΔT磁异常等值线西缓东陡，异常区域主要为第四系全新统残坡积物覆盖，总体来看，异常长轴走向为61毅，与C2号异常走向一致且处于同一走向上、异常强度和规模近似，因此推测C3号异常为C2号异常下部Ⅲ号矿体向东部延伸所致。

　　C4异常：异常位于测区中北部，异常中心位于C3号异常中心正北方向300m处，中心极大值为4505.4nT。异常近似椭圆状，以4200nT衡量，长约400m，宽约200m。ΔT磁异常等值线西缓东陡，异常区域主要为第四系全新统残坡积物覆盖，总体走向北西-南东来看，与以往推测Ⅳ号矿体位置大致一致，但是形态规模发生变化，推测为新发现矿致异常。

　　2.4.2验证与认识

　　在圈定平面磁异常的基础上，在4个主要异常位置，近似垂直异常带走向布设了1/1000地面高精度磁法剖面12条，合计19.36km，对航磁异常进行了查证，结果表明，剖面异常与平面异常所反映的主要异常位置、范围总体较为一致，在局部区域剖面异常在平面异常区呈现出多个异常峰值，反映了异常为多层体矿体引起的特点，如图3所示。

　　通过磁测成果发现：以往推测Ⅳ号矿体位置磁异常不明显，以往推测矿体规模过大。C4异常走向总体为北西-南东，推测地层受岩体影响，矿体走向发生变化，改变了以往认为主矿体北东走向的推测，如图4所示。

　　后期对4个磁异常通过钻探验证发现多层厚大磁铁矿体，找矿效果较明显。

　　3结语

　　文章中无人机航磁测量是在距地表一定的高度进行的，消除了村庄、厂房、电线等地表人文干扰异常，有利于提取深部或者盲矿体相关异常信息。从而减弱了地表磁性不均匀体的影响，能够更加清楚地反映出深部地质体的磁场特征。通过分析由岩、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和磁性体的分布规律。结合延拓求导等多方法计算，进一步标定矿体边界，圈定精准的找矿靶区，对地面勘查提出指导建议，从而达到让地面工作更加精准选择的目的。同时，无人机代替人工在无法到达区域做重点靶区圈定，既保证了勘探工作要求的数据采集精度，又保证了采集数据人员的安全。

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