葉里克鐵礦區礦體評價中磁法的應用

張春江　石光輝　金國鋒（新疆地礦局第二地質大隊　喀什　844002）

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葉里克鐵礦區礦體評價中磁法的應用

張春江石光輝金國鋒
（新疆地礦局第二地質大隊喀什844002）

摘要新疆塔什庫爾干縣葉里克鐵礦區總體海拔在4 800～5 400 m，礦區地表大部分終年積雪和冰積物覆蓋嚴重，礦體自然露頭少，在礦體評價過程中對地質填圖及探礦工程布設造成了較大的困難，該礦區在系統的完成了1∶1萬磁法測量的基礎上，填圖過程中根據地表零星露頭結合磁法異常形態完成了礦體圈連；探礦工程施工過程中通過對地質-磁法綜合勘查線的反演論證，為鉆探工程的正確布設提供了重要的參考依據。葉里克鐵礦區通過磁法測量方法的應用，克服了不利的自然條件，目前已取得了圈定磁異常帶2條、礦化帶六條、鐵礦體20條，并初步求得333+334鐵礦石資源量7 090.73萬噸的成績，在原有基礎上擴大了礦床的資源規模，為一中型鐵礦床。說明了磁法測量不僅可用于對葉里克鐵礦區一帶的指導找礦，同時對礦體評價也具有重要的意義。

關鍵詞葉里克鐵礦床磁法測量礦體評價

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.015

新疆塔什庫爾干縣贊坎一帶鐵礦成礦帶是西昆侖重要的鐵成礦帶，該礦帶北西-南東向長70余千米，寬約20 km，近幾年來，隨著該地區采用磁法測量找磁鐵礦床取得了巨大的找礦成果。葉里克鐵礦為2008年在對1∶5萬航磁異常點C-1200、C-1201及C-1202時首次發現，目前已是該成礦帶中重要礦床之一，該礦床是一個工作條件惡劣、積雪和冰積物覆蓋嚴重的一個典型礦區，根據2010年～2014年期間已開展的不同來源資金地質項目所取得的資料成果，對其采用磁法分析結合鉆探驗證的方法，成功解決了在礦體評價過程中由于地表覆蓋嚴重而引發的一些問題，現將其工作經驗總結出來，以供周邊鐵礦區在今后工作中參考。

圖1　葉里克鐵礦區地質簡圖

1　礦區地質特征

葉里克鐵礦床位于贊坎一帶鐵礦成礦帶的北西端，地理坐標極值（80）：東經75°29′55″～75°33′40″、北緯37°19′59″～37°25′59″，處于走克本-老并鐵礦的北西走向延伸帶上。礦區地質特征如下：

1.1地層

葉里克鐵礦區出露地層為元古宙布倫闊勒群（Pt1B）和第四系積物（Q4），見圖1。

⑴元古宙布倫闊勒群（Pt1B）：為礦區內主要地層，地層呈北西-南東向展布，傾向北東，傾角35°～45°之間?？蛇M一步劃分為a、b、c共3個巖性段：

a巖性段（Pt1Ba）∶灰白色含石英大理巖段，出露在礦區西南角，巖性為灰白色含石英大理巖、石英片巖、石英巖、局部夾角閃片巖。

b巖性段（Pt1Bb）：灰色黑云母石英片巖段，分布于礦區中部，為礦區內的主要含礦地層，Ⅰ、Ⅰ-1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ號磁鐵礦（化）帶均分布于該套地層之中。

c巖性段（Pt1Bc）：分布于礦區北東部，以片麻巖增多并且出現變砂巖與b巖性段相區別，巖性為黑云母石英片巖夾少量斜長片麻巖、綠泥石片巖，局部還可見少量角閃石英片巖及變質砂巖。

⑵第四系（Qh）∶分布于葉里克河谷及其兩側的支溝中。

1.2構造

礦區內地層整體呈北東向的單斜構造產出，主要由變質成因的碎屑巖建造組成，其原始構造形態經過區域變質作用徹底改造，難以恢復，一部分屬巖漿巖成因的片巖中可見有變余花崗結構。破壞性構造僅在局部見有小型節理和斷裂，礦區內未見大規模的斷層和褶皺等構造，巖層中小褶皺等變形構造發育，巖石中長英質脈體呈不規則腸狀或拉斷成石香腸狀。

1.3侵入巖及脈巖

礦區內侵入巖種類較單一，主要為燕山期的花崗巖，在礦區北部及南部有少量出露，巖性為中-細粒二長花崗巖和正長花崗巖?；◢弾r侵位占據了部分磁鐵礦體層位，侵位處鐵礦體熔融分散，在巖體內形成富鐵礦團塊，主要對磁鐵礦層起破壞作用。在局部地段，花崗巖外接觸帶鐵礦層產生矽卡巖化，使鐵礦石中鐵質重新分配，礦石品位變富。

脈巖主要有陽起石綠簾石巖脈、輝石巖脈和石英脈，規模較小，呈小透鏡體狀，似脈狀順層或沿裂隙侵入灰色黑云石英片巖段（Pt1Bb）中，次生裂隙具褐鐵礦化、黃鐵礦化等。

2　礦區1∶1萬高精度磁場特征

1∶1萬高精度磁法測量成果顯示，礦區內共圈定了南北兩條磁異常帶，呈南正北負相伴出現，總體上以正異常為主，異常帶與地層走向基本一致。北異常帶長約4 500 m，寬350～1 100 m，正磁異常連續性較好，峰值在4 501～8 784 nT之間；負磁異常主要呈斷續分布，峰值在-547～-2 428 nT之間，磁異常局部聚合或分叉，對應于C-1200航磁異常區的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號鐵礦帶；南異常帶長約6 400 m，寬150～ 650 m，中部正負磁異常連續性好且異常強度高，在北西和南東兩端正負磁異常為斷續分布，且磁異常強度相對較低，正異常峰值一般在1 866～10 469 nT之間，負異常峰值在-543～-1 191 nT之間，對應于C-1201航磁異常區的Ⅳ號鐵礦帶和C-1202航磁異常區的Ⅵ、Ⅶ號鐵礦帶。

磁鐵礦化往往集中出現于磁場發生突變處，礦化地段的磁場值相對其它正常地層或巖體高出近10-100倍以上，由于礦化富集的不均勻性，使得礦區內布倫闊勒群地層中的磁場值分布較亂。但總體上葉里克礦區的磁場分布特征與地質構造分布特征一致，套合好，大部磁異常帶幅值大，且正負異常伴生，異?？缍却螅鸫女惓５拇盆F礦（化）體為埋深較大、延伸大，找礦前景好。

圖2　葉里克鐵礦區北磁異常帶81～15線礦體與磁異常平面分布圖

3　礦體評價中的磁異常分析應用

葉里克礦區地形及交通條件差，海撥約4 800～5 450 m之間，地表積雪覆蓋嚴重，基巖及礦體直接露頭少，地表探槽工程無法達到地質目的，若采用單一的地質方法在礦區填圖及探礦工程布設、施工等相關的礦體評價較困難，容易造成漏礦現象，在采用地質結合磁異常特征分析的方法應用到礦體評價中去，上述問題就會得到很好的解決，具體方法如下：

由礦床成因為沉積變質型可知：礦化體主要呈層狀順層分布，其產狀與地層保持一致，從理論上礦體在走向延伸上相對較穩定。在查明礦區地層的總體大致產狀的基礎上，礦體的大致產狀基本確定，但礦體沿走向及傾向上延伸的規模卻無法確定。2009年，葉里克鐵礦在最初開展礦點檢查進行礦區大比例尺填圖時，只能根據地表有限的幾個零星礦體露頭，結合礦床勘查類型有效工程間距200 m的一半進行推測，其規模一般都比較小。2010～2014年期間，在葉里克鐵礦區范圍開展了系統的1∶1萬高精度磁法測量工作，根據地磁異常南北帶連續分布的特征，結合地表礦化和圍巖蝕變特征，在礦區內圈定了鐵礦化帶六條。2013年，礦區已開展的礦體評價工作主要集中于磁異常北帶的北西端，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號帶主要勘查線上實施地質-磁法綜合測量，利用磁法反演分析的方法確定磁性體是否存在，再用鉆探工程驗證，然后對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號鐵礦帶已有礦體進行了重新圈連，利用總結的方法經驗，對未施工鉆探工程的Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ號帶的礦體進行了重新圈定。2014年，葉里克鐵礦區利用地質和物探相結合的方法共圈定了鐵礦體20條，并初步求得333+334鐵礦石資源量7 090.73萬噸，比2009年單憑地質方法圈定礦體估算的資源量4 702萬噸增加了2 388.73萬噸，大大的提高了礦石資源量規模。葉里克鐵礦區利用磁異常分析主要實例如下：

3.1Ⅰ號礦帶磁異常分析

Ⅰ號礦帶位于葉里克礦區磁異常北帶的北側，基本沿正磁異常帶分布，長4 527 m，寬18～280 m，正磁異常正極值一般在1 420～8 784 nT之間，負極值一般在-508～-2 056 nT之間，圍巖為斜長角閃片巖、黑云母石英片巖、陽起石綠泥石巖。磁鐵礦在其中呈條帶狀、浸染狀、星散浸染狀分布，以浸染狀為主。在Ⅰ號礦帶北西端的89～23線之間圈定了2條磁鐵礦體，編號為Ⅰ1、Ⅰ2，見圖2。這兩條礦體地表僅在81線、63線及43線附近有礦體出露，并實施了探槽控制，從39線往南東到23線之間、81線向北西到89之間均無礦體露頭和無法施工探槽，最初從地質角度上根據產狀從81線～43線之間圈連了兩層長度基本相等的礦體，但根據磁異常平面圖上，除了在55線～47線的中間磁異常斷開以外，從89線～23線之間磁異常呈兩段連續穩定分布，根據磁法反演分析，Ⅰ號礦帶在磁異常明顯部位其深部對應存在有穩定的磁性體，經施工鉆孔驗證在磁性體部位均見到了礦體或礦化體，見圖3和圖4，反映了71線和23線勘查線剖面中地磁異常、反演磁性體及礦（化）體的對應關系。

經施工鉆孔驗證，圈定Ⅰ1號礦體長約566 m、Ⅰ2號礦體長約1 880 m。經過對磁法分析提供的參考，使得Ⅰ號礦帶的Ⅰ2號礦體從原來的81線向北西外推了200多米，以及從43線向南東外推了約600多米，大大的擴大了礦體的規模。

圖3　葉里克鐵礦區北磁異常帶71線擬合磁性與礦體關系示意圖

圖4　葉里克鐵礦區北磁異常帶23線擬合磁性體與礦體關系示意圖

3.2Ⅱ號礦帶磁異常分析

Ⅱ號礦帶位于磁異常北帶的中部、Ⅰ號礦帶的南側，該礦帶基本上是沿正磁異常帶分布，長3 829，寬48～242 m。在Ⅱ號礦帶北西端的81線～39線之間圈定了3條磁鐵礦體，編號為Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3，這三條礦體地表僅在63～43線之間斷續可見零星露頭，在該區段已施工了4條探槽控制礦體，因地形原因，Ⅱ號礦帶在81、71、31、23線等處完全被坡積物及洪沖積物覆蓋，從磁異常分布圖上顯示，Ⅱ號礦帶從89線～39線之間磁異常呈連續穩定分布，在89、81線地表無法施工槽探工程，39線施工無法達到地質目的，經采用磁法反演分析，Ⅱ號礦帶在81線、39線的相應位置存在有穩定的磁性體，而89線處磁性已趨向尖滅，除了89線無法施工鉆孔、81線施工鉆孔深度不夠以外，經后期鉆探工程驗證，在71、63、55、47、39線鉆孔中均在Ⅱ號礦帶反演的磁性體附近見到了礦（化）體，而Ⅱ號礦帶在31～23線之間為較低的正異常，鉆孔中相應的只發現了少量微弱的磁鐵礦化。

綜合地質、物探方法最終圈定Ⅱ1號礦體長約651 m、Ⅱ2號礦體長約506 m、Ⅱ3號礦體長816 m。Ⅱ號礦帶依靠磁異常分析及鉆孔驗證，使得Ⅱ1號礦體由63線沿走向往北西方向多延長了100多米、Ⅱ2號礦體則由63線沿走向往北西方向多延長了約300 m，不同程度的擴大了礦體的原有規模。

3.3Ⅲ號礦帶磁異常分析

Ⅲ號礦帶位于磁異常北帶的南部，Ⅱ號礦帶的南側出露，該礦帶基本上是沿正磁異常帶分布，長3 332 m，寬4.5～63 m，圈定了3條磁鐵礦體，編號為Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3，此三條礦體地表殘坡積物覆蓋嚴重，僅在45～29線之間有零星礦體露頭，分別在45、43、29線上施工了3條探槽控制，其余地段無法施工探槽或達不到地質目的，從磁異常分布圖上顯示，Ⅲ號礦帶在55～39線之間為強正磁異常分布，在31～15線之間為低緩正磁異常分布，經磁法反演分析，Ⅲ號礦帶在55～39線之間存在有較穩定的板狀磁性體，在31～15線之間反演出的磁性體或規模小或埋深大，其特征難以確定，經后期鉆探工程驗證，Ⅲ號礦帶分別在55、47、39、15線上的鉆孔中在反演的磁性體附近見到了礦（化）體，而在23線鉆孔中只在相應位置見到較弱的磁鐵礦化。

Ⅲ號礦帶依靠磁異常分析及鉆孔驗證，使得Ⅲ1、Ⅲ2號礦體由47線往北西方向分別外推延長了300 m 和200 m左右，Ⅲ3號礦體由29線往南東方向外推延長了約400 m，不同程度的擴大了礦體的規模。

4　結語

通過對葉里克鐵礦區已開展的礦體評價工作，綜合地質特征、磁法特征及工程驗證結果分析，取得一些經驗認識如下：

⑴正磁異常呈帶狀分布，特別是峰值呈帶狀分布的地段均為磁鐵礦引起，磁異常帶的長度基本上就是磁鐵礦化體的長度。異常對應磁性體近地表露頭ΔT值有兩個區域：當磁性體近地表覆蓋小于30 m時，ΔT值一般在2 000～4 000 nT之間；如磁性體近地表處覆蓋大于100 m時，其值明顯減小，ΔT值一般在1 000～2 000 nT左右。

⑵磁鐵礦近地表露頭常發育于磁異常帶峰值北側約50 m處，傾向北東，對異常查證時，鉆探工程布設應至少遠離峰值100 m以上為好。

⑶如異常具明顯的峰值帶，特別是北側伴生有負異常地段，正異常ΔT值只要大于500 nT就有可能為磁性體引起，其值的大小常由近地表處覆蓋深度決定，利用磁法反演推導出的磁性體只能指示相應大致位置存在磁鐵礦化。

經過葉里克鐵礦區已開展的工作實踐證明，在地表覆蓋嚴重、礦體露頭差及地表槽探工程施工難以達地質目的的條件下，采用磁法分析結合鉆探驗證的方法，在礦體評價工作過程中為礦體推測圈連、鉆探工程的布設施工等提供很好的參考作用。

參考文獻

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［7］新疆地礦局第二地質大隊，中國科學院地質與地球物理研究所.新疆塔什庫爾干鐵礦帶成礦環境及找礦預測科研報告.2015.

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收稿：2016-03-09