金山店礦田張福山礦區井中磁測異常解釋及成礦模式探討

高寶龍，易長恩

(中國冶金地質總局中南地質勘查院，湖北武漢 430081)

金山店鐵礦是武鋼主要鐵礦石原料基地之一，位于湖北省大冶市，2008—2011年第二批危機礦山接替資源接替找礦新增333+334類別鐵礦資源儲量5 246萬 t［1］。2011年7月湖北省大冶市金山店地區鐵礦整裝勘查啟動。整個勘查過程中開展的地面高精度磁測、井中三分量磁測和可控源音頻大地電磁測深等綜合物探方法取得了較好的成果，有效地指導了深部找礦工作的開展［2］。通過分析總結井中三分量磁異常特征，在早期建立的成礦模式基礎上，對張福山礦田深部的成礦模式有了新的認識。

圖1 張福山礦床地質簡圖1．大理巖;2．閃長巖;3．勘探線;4．斷裂;5．礦體。

1 地質背景

區域上地層較為簡單，主要由中、上三疊統和部分侏羅系地層組成，第四系甚發育。構造與成礦的關系非常密切，新華夏系是本礦床的重要成礦構造體系。

張福山礦床屬于接觸交代矽卡巖型鐵礦床，礦體多呈似層狀、似脈狀或透鏡狀分布于二長花崗巖與三疊系中上統砂頁巖夾碳酸鹽巖內外接觸帶中，共發現大小礦體55個，基本為隱伏礦床，其中規模較大有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號等6個礦體，均分布于1～50線之間，礦石平均品位:TFe 44．50%，S 3．66%。礦體傾向均為SSW、傾角48°～89°，呈 NWW 向狹長帶狀展布，長達3 km以上，由西往東礦體有向東南傾伏趨向(圖1)。

表1 金山店礦區巖礦石磁性參數統計表

2 地球物理特征

2．1 磁性特征

從表1可見，區內磁鐵礦磁性最強，其次為含礦矽卡巖，閃長巖、蝕變閃長巖、矽卡巖也有一定磁性，砂巖磁性較弱，灰巖、大理巖基本無磁性;可見本區的巖、礦石之間存在明顯的磁性差異，具備開展磁法勘探的物性前提。

2．2 平面磁異常特征

張福山礦床平面磁異常(ΔT)以500～1 500 nT圈定，走向 NWW，長3．8 km，寬1．3 km，異常往 SE 方向凸出;通過分析研究認為，這兩個異常1 000 nT強度以上平面異常范圍與-700 m標高以上已勘探的鐵礦體相對應，500～1 000 nT強度平面異常范圍及其凸出部位，可能是深部鐵礦體和巖體共同所引起的磁異常，這一認識為深部找礦提供了依據。在張福山地段通過鉆探驗證，磁異常范圍內均見到深部的鐵礦體，ZK2518孔在1 000 nT強度以上平面異常范圍內見礦，ZK4416孔在700 nT強度以上平面異常范圍見礦，兩鉆孔之間的范圍(25～44線)正好是張福山低緩磁異常向SE凸出部位(據王永基等)。

圖2 張福山—柯家山礦床地質物探綜合平面圖

3 井中三分量磁異常特征及解釋

在井中進行高精度磁測數據采集和深部信息提取，是發現深部井旁礦體異常，較準確地對礦體(磁源體)進行空間定位預測，為探礦工程布置提供依據的有效手段。該方法在大冶鐵礦、金山店鐵礦等深部找礦工作中發揮了重要的作用［2-3］。

儀器設備 井中三分量磁測采用JCC3-1型磁三分量測井儀，磁分量靈敏度4 nT，磁分量精度優于100 nT。

數據處理 首先對實測數據進行處理及計算，將垂直磁異常ΔZ和水平磁異常模差ΔH'繪制沿井深的分布曲線，并將ΔZ與ΔH'合成ΔT矢量向線簇;再將測斜所反應的鉆孔彎曲狀況曲線投影到鉆孔所處剖面線的斷面中;然后將ΔZ和水平分量在橫(縱)剖面中的投影ΔH⊥(ΔH∥)合成的矢量向線簇繪制于該鉆孔彎曲線上，構成磁異常在剖面中沿鉆孔軸分布圖;最后將鉆孔的磁異常在剖面中投影繪制到地質剖面中，構成地質磁測井綜合解釋圖。本文僅提取三分量磁異常中平行于剖面的磁異常進行對比分析。

井中三分量磁異常特征及解釋 筆者對張福山礦床 8、12、16、18、25 線 的 ZK0816、ZK127、ZK164、ZK1816、ZK1817、ZK2517、ZK2518 鉆孔井中磁異常進行綜合分析對比，剖面及鉆孔位置見圖2。

8線 從剖面圖(圖3)可見，I號礦體大致沿F1斷裂分布，8線ZK0816鉆孔在-360 m中段施工，鉆孔在-420～-700 m標高井中磁異常反映了鉆孔控制I號礦體，F1斷裂在-700 m標高，斷裂帶位置未見礦，在-750～-845 m左右出現三分量磁異常顯示在鉆孔北存在盲礦體。

圖3 8、12、16線地質—井中磁測剖面簡圖

12線 12線與8線距離200 m，最新施工的ZK127孔在-700 m標高揭露到鐵礦體，三分量磁異常有內磁場異常顯示，但在-530～-650 m標高有旁側異常，其矢量線交點位于鉆孔北側。

16線 16線與12線距離 200 m，ZK164孔在-800 m標高揭露到薄層礦體，井中磁測為內磁場特征，與12線類似，在見礦位置上部，-720～-785 m標高也存在矢量線交點異常，反映盲礦(磁荷源)位于剖面北側。

將8、12、16線對比來看，12線ZK127孔見薄層礦體與8線F1斷裂帶所處標高基本一致，均在-700 m標高附近，類比分析，Ⅰ號礦體可能在8線F1斷裂處尖滅，而深部的盲礦異常可能為新的礦體。如果這種情況存在，那么ZK127孔-530～-650 m標高、ZK164孔-720～-785 m標高的旁側磁異常就可能為I號礦體的尖滅點，ZK127、ZK164鉆孔揭露的薄層礦體則是與ZK0816孔旁側異常對應的新的礦體。

同樣的情況在18、25線均有顯示(圖4)。

ZK1816鉆孔見到的薄層礦體上部存在矢量線交點異常，反映磁鐵礦Ⅰ號礦體在該處有尖滅現象;ZK1817鉆孔見到的薄層礦體上部均存在矢量線交點異常(圖4左側剖面)，所見到的薄層礦體有明顯內磁場特征，反映了所見礦體可能為與8、12、16線類似的新礦體，交點異常反映了新礦體的頭部位置。

ZK2517鉆孔所見礦體下部巖體內出現矢量線收斂交點異常指示Ⅰ、Ⅱ號礦體可能在交點處存在磁荷源，即礦體可能在此處尖滅，而ZK2518鉆孔見到的兩層礦體可能為不同于上部Ⅰ、Ⅱ礦體的新礦體。

4 成礦模式分析

對于金山店礦田的成礦模式，中國冶金地質總局中南地質勘查院有關地質專家早期曾提出如圖5-a所示的成礦模型，認為在現有Ⅰ、Ⅱ號礦體的深部沿接觸帶可能存在Ⅲ號礦體。筆者根據井中磁異常特征對模型進行了修改，見圖5-a，總體上礦體由西向東逐漸延深，Ⅰ號礦體向深部迅速變薄，直至尖滅。目前鉆孔控制的Ⅲ號礦體總體較薄、產狀變緩。

5 結語

金山店礦田張福山礦區的地質成果及井中磁異常顯示，Ⅰ號礦體迅速變薄，直至尖滅，ZK127、ZK164、ZK2518、ZK1817等鉆孔深部見到的礦體可能與ZK0816深部的盲礦異常同為新的礦體，即Ⅲ號礦體，鉆孔揭露的礦體總體比Ⅰ、Ⅱ號礦體薄，但產狀要緩。在對井中磁異常解釋推斷的基礎上結合相鄰地質剖面對成礦模型提出了新的看法，以供地質同行參考。

圖4 18、25線地質—井中磁測剖面簡圖

圖5 金山店礦田礦床地球化學—地球物理模型

［1］ 陳臘春，余萬明，高寶龍，等．湖北省大冶市金山店鐵礦接替資源勘查(深部普查)報告［R］．武漢:中國冶金地質總局中南地質勘查院，2010．

［2］ 高寶龍，龔強，舒秀峰，等．綜合物探方法在金山店鐵礦接替資源勘查中的應用［J］．礦床地質，2010，29(增刊):653-654．

［3］ 陶德益，楊海燕，高寶龍，等．井中磁測在大冶鐵礦深部勘查中的應用效果［J］．資源環境與工程，2011，25(4):358-363．