冀東孤山子航磁異常特征及其找礦前景

■劉軍恒　張仲猛　殷亞清（河北省地球物理勘查院河北廊坊065000）

冀東孤山子航磁異常特征及其找礦前景

■劉軍恒張仲猛殷亞清
（河北省地球物理勘查院河北廊坊065000）

隨著近幾年我國社會經濟的快速發展，人們對礦石的需求量越來越大，而我國的礦石主要依賴進口，但是近幾年礦石進口價格一路飆升，進而嚴重影響到我國社會經濟的快速發展。而冀東孤山子蘊藏著豐富的礦石資源，因此必須加強對其航磁異常特征的研究，從而能夠對其礦產資源進行相應的計算，方便人們對其進行科學、合理利用。

冀東孤山子航磁異常特征找礦前景

礦石資源已經成為影響我國社會經濟健康發展的重要因素，而冀東孤山子是我國礦石資源的主要聚集地。因此，本文就對該地區的航磁異常特征進行了詳細分析，尤其是對航磁異常定性、定量分析方面進行了深入研究，從而為我國科學工作者的找礦工作提供一定的參考。

1　地質礦產背景

（1）構造。河北省冀東孤山子航磁異常處于華北地臺（I2）北緣、燕山臺褶帶（Ⅱ22）東段、馬蘭峪復式背斜（Ⅲ27）中部，寬城凹褶束（Ⅳ224）東南緣與遵化彎褶束（Ⅳ225）的交匯部位。異常區斷裂構造為主，褶皺構造不發育，斷裂構造按其空間分布、相互關系分為北東向和北東東向兩組，以北東向壓性逆斷層最為發育，北東東向斷裂次之。

（2）地層。根據1:20萬青龍幅地質圖和河北省地質志，航磁異常區主要分布有太古宙變質巖系和古元古代沉積巖。太古宇主要有遷西群上川組和三屯營組，分布于航磁異常區的東南部和西北部，且東南部出露范圍較廣，西北部呈北東向帶狀出露于古元古代地層中。上川組一段的巖性主要為紫蘇斜長片麻巖、紫蘇淺粒巖及石榴紫蘇斜長片麻巖，夾不穩定磁鐵石英巖；上川組二段為含二輝黑云角閃斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、紫蘇斜長片麻巖、二輝斜長麻粒巖、含角閃輝石斜長麻粒巖夾黑云變粒巖及斜長角閃巖，夾磁鐵石英巖透鏡體；三屯營組一段的巖性主要為黑云角閃斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖夾拓榴角閃斜長片麻巖及斜長角閃巖，夾磁鐵礦石英巖透鏡體；三屯營組二段的巖性主要為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、角閃二輝斜長片麻巖及斜長角閃巖，夾磁鐵礦石英巖。

2　地球物理特征

（1）航磁異常特征。在區域航磁異常圖上，河北省冀東地區存在三處明顯的航磁異常，即馬城航磁異常、鐵馬吐溝航磁異常和孤山子航磁異常，異常幅值分別達8589 nT、7715nT和5614 nT，按強度大小排在冀東地區航磁異常的前三位，比己知的石人溝、水廠、黑山、大廟等大、中型鐵礦床上航磁異常的強度要大許多（一般小于3000nT）。該三處強磁異常中，馬城航磁異常己證實為超大型磁鐵礦床（資源儲量達10億噸以上）的反映，鐵馬吐溝航磁異常區和孤山子航磁異常區僅地表及100 m以淺見有品位較低的磁鐵礦體、深部情況不清楚（未進行深部勘探）。

（2）重力異常特征。采用1:20萬重力調查數據編制了孤山子地區布格重力異常圖和剩余重力異常圖。在布格重力異常圖上，孤山子航磁異常區為向北東凸出的“鼻狀”布格重力高值異常，西南部布格重力異常值大于-20×10-5m/s2，往北東逐漸降低到-26×10-5m/s2。剩余重力異常圖上，孤山子航磁異常區出現北北東走向的似“紡錘”狀剩余重力高值異常，異常中心位于孤山子附近、與航磁異常中心基本重合，但剩余重力異常的形狀與孤山子航磁異常的形狀略有差異。

（3）巖礦石物性特征。根據磁化率實測結果，孤山子航磁異常區磁鐵礦石的磁化率一般在15000×10-5SI一34 000×10-5SI之間、最高可達到83400×1010-5SI，礦化超基性巖磁化率一般為10000× 10-5SI左右，超基性巖磁化率一般在6000×10-5SI一8 000×10-5SI之間，長城系磁性非常弱。

3　航磁異常反映的磁鐵礦體的規模

磁鐵礦體規模的估算，采用磁異常擬合體積法，其計算公式為:

Q=S×k×sin（a）×d×K（1）

式中:Q為磁鐵礦體資源量；S為2.5D正演擬合磁性礦體的截面積；L為2.5D正演擬合磁鐵礦體或礦致磁異常的走向長度；k為形態系數；sin（a）為擬合計算剖面線與礦致磁異常長軸線夾角的正弦；d為磁鐵礦石的比重；K為含礦系數。

（1）用“貧礦”模型估算磁性鐵礦體的規模。所謂“貧礦”模型，就是地表己控制的低品位鐵礦體向深部繼續延深，但品位不發生顯著增加，即深部沒有富礦體。其他地質體，也以地表出露地質體的范圍為基礎，向下繼續延深，其產狀根據磁異常特征推斷，并假設磁性不隨深部變化。各地質體和鐵礦體的磁化強度，采用實測磁化率數據的換算結果。計算中使用的地磁參數為當地正常地磁參數，具體為:磁傾角57.8°,磁偏角-6.9°、地磁場強度53897nT。采用2.5D人機交互軟件，用“貧礦”模型對地面磁測異常進行了正演擬合計算。擬合結果表明，貧鐵礦體向下有較大延深（可達1 km以上），使用公式（1）求得貧鐵礦石的資源量為31.5億噸。

（2）“貧富礦”組合模型。“貧富礦”組合模型，是在“貧礦”模型基礎上，假設地表己控制的低品位鐵礦體向深部繼續延深，且品位隨深度的增加發生顯著增加，即深部存在富礦體。其他地質體模型與“貧礦”模型中的地質體模型基本相同。“富”鐵礦石的磁化強度，參考大廟巖漿型鐵礦床富礦的磁性參數（全鐵含量40%左右的塊狀礦石的磁化率變化范圍為52 000×10-5SI一130000×10-5SI、平均值79500×10-5SI，剩余磁化強度變化范圍為10000x10-3A/m一31000×10-3A/m、平均值16500×10-3A/m）確定為51460×10-3A/m；其他地質體及“貧鐵礦體”的磁化強度和地磁參數，與“貧礦”模型正演擬合計算使用的參數相同。

采用2.5D人機交互軟件，用“貧富礦”組合模型對地面磁測異常進行了正演擬合計算。使用公式（1）求得鐵礦石的資源量為23.3億噸，其中“貧礦”為8.3億噸、“富礦”為15.0億噸。

“貧礦”鐵礦石資源量估算過程中使用的各參數:截面積S為0.62 km2，走向長度L取航磁異常的走向長度、約7.2 km，比重d取超貧鐵礦石（含鐵蘇長巖）的平均密度3.1×103g/cm3，磁異常長軸線與擬合計算剖面線夾角a為90°，形態系數k根據異常形態取0.6，K含礦系數取1。

“富礦”鐵礦石資源量估算過程中使用的各參數:截面積S為0.87 km2，走向長度L取航磁異常的走向長度、約7.2 km，比重d取全鐵品位40%左右時鐵礦石的平均密度為4.0×103g/cm3，擬合計算剖面線與礦致磁異常長軸線夾角a為90°，形態系數k根據異常形態取0.6，K含礦系數取1。

4　結論

綜上所述，加強冀東孤山子航磁異常特征的研究，能夠使人們對其礦產分布、礦石結構等有著較為詳細的了解，進而方便人們將其礦石數量進行有效的估算，這對我國科學工作者更好的研究礦石資源具有非常重要的意義。

[1]張婉冀東地區冷口斷裂重磁異常特征及其地質作用[J]《物探與化探》-2013（5）.

[2]武強西昆侖塔什庫爾干地區1∶5萬航磁異常特征及找礦前景[J]-《西部探礦工程》-2014）9）.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-164-1