冀東灤南一帶重磁異常特征及找礦意義

■劉軍恒 張仲猛 殷亞清

（河北省地球物理勘查院 河北廊坊065000）

冀東灤南一帶重磁異常特征及找礦意義

■劉軍恒 張仲猛 殷亞清

（河北省地球物理勘查院 河北廊坊065000）

河北地區(qū)是我國礦產(chǎn)資源非常豐富的地區(qū)，隨著近幾年我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越來越大，加大了對(duì)礦產(chǎn)資源的研究。因此，本文就對(duì)冀東灤南一帶重磁異常特征進(jìn)行了深入分析，并結(jié)合重磁異常特征、區(qū)域結(jié)構(gòu)探討了找礦的一些經(jīng)驗(yàn)，從而為更加深入的研究礦產(chǎn)資源提供相應(yīng)的理論支持。

冀東灤南重磁異常特征航磁異常

冀東灤南主要位于河北省唐山市灤南縣，該區(qū)域內(nèi)有著非常豐富的礦產(chǎn)資源，而且主要是以變質(zhì)型鐵礦（BIF型）為主。因此，加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域重磁異常特征的研究，非常有助于人們對(duì)該區(qū)域礦產(chǎn)資源的了解和研究，方便人們對(duì)該區(qū)域礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

（1）太古代基底變質(zhì)巖系。主要為新太古代晚期灤縣巖群（Ar3L）變質(zhì)表殼巖。零星出露，分布在高家峪-灤縣-劉田莊一帶，其余大部分被第四系所覆蓋。（2）元古代地層。主要有中元古界長(zhǎng)城系、薊縣系和上元古界青白口系地層。分布在區(qū)域西北部及灤縣東北部釣魚臺(tái)一帶，長(zhǎng)城系為一套濱海相、深湖相沉積的碎屑巖、粘土巖及富鉀質(zhì)碳酸鹽巖，薊縣系為一套淺海相沉積為主的粘土質(zhì)和富鎂碳酸鹽巖，青白口系是一套以粘土質(zhì)沉積為主、其次為碳酸鹽巖和碎屑巖的濱海相沉積地層。（3）古生代地層。主要有寒武系及奧陶系零星出露，分布在后屯-灤縣-朱各莊一帶，寒武系主要為一套碎屑巖和碳酸鹽巖組成的淺海相沉積地層，主要巖性為厚層灰?guī)r、頁巖、鈣質(zhì)頁巖、鮞狀灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r。（4）新生代。第四系遍布全區(qū)，在北部山區(qū)主要為河床及溝谷中沖洪積物，南部平原區(qū)由北向南逐漸變厚，主要為亞砂土、亞粘土、黃土、細(xì)砂、中粗砂。

2　區(qū)域異常數(shù)據(jù)處理方法

2.1化極換算

化極的主要目的就是將斜磁化處理成垂直磁化，使復(fù)雜異常簡(jiǎn)單化，從而使下一步處理更容易和簡(jiǎn)單，使異常更易識(shí)別。

2.2圓滑濾波

在實(shí)測(cè)異常中有測(cè)量和干擾存在，一部分為有用信號(hào)，記為s (x)，其相應(yīng)的頻譜為S(w)；另一部分是無用信號(hào)，記為n(x)，其相應(yīng)的頻譜為N(w)，若設(shè)實(shí)測(cè)異常及其頻譜分別為fa(x)和Fa(w)，則：fa(x)= s(x)+n(x)；Fa(w)=S(w)+N(w)

設(shè)頻率響應(yīng)為D0(w)，其形式為

式中wε為截?cái)囝l率，根據(jù)對(duì)異常進(jìn)行圓滑濾波的要求，希望到的結(jié)果是：Fb(w)=Fb(w)·D0(w)=S(w)·D0(w)+N(w)·D0(w)=S(w)

則理想濾波將有用信號(hào)從和干擾信號(hào)疊加狀態(tài)下區(qū)分了出來。通過對(duì)剩余重力異常再次進(jìn)行低通濾波處理，使得礦致異常能夠在大的異常區(qū)域中被圈定出來。

2.3分離異常

重力異常是地下地質(zhì)體密度變化的綜合反映，即重力異常是一個(gè)疊加異常，通過區(qū)域場(chǎng)求取剩余重力異常，在頻率域、空間域分別可用以下方法得到：（1）頻率域。在局部異常和區(qū)域背景異常迭加的情況下，當(dāng)局部異常的寬度與背景異常的寬度相差不太多（例如1/3左右），而其強(qiáng)度又相當(dāng)大的情況下，采用光滑的方法已不能湊效，可采用插值的方法。根據(jù)局部場(chǎng)地段的異常值，建立插值函數(shù)，然后根據(jù)該函數(shù)求出重力異常值，即為區(qū)域異常值；實(shí)測(cè)異常與求得的區(qū)域異常的差值，即是局部異常。以此方法來區(qū)分基底區(qū)域異常與太古界含礦層局部異常。（2）空間域。分離空間域區(qū)域和局部異常，通常通過建立一個(gè)多項(xiàng)式進(jìn)行趨勢(shì)分析，逼近或擬合區(qū)域異常。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合異常進(jìn)行求差，得出剩余異常區(qū)域。

3　重磁異常特征

（1）重磁異常特征。依據(jù)區(qū)域重力異常，冀東地區(qū)對(duì)應(yīng)著北東東向重力高值帶，布格重力異常值在±40×10-5m/s2，是我國東部地區(qū)少數(shù)幾個(gè)重力正異常區(qū)之一，局部的區(qū)域重力異常主要反映了基底隆起的分布。工作區(qū)1:5萬重力異常呈北東向分布，在重力高、低異常帶上，重力值總體為由北向南呈降低趨勢(shì)，在東南部又逐漸升高。由1:5萬航磁異常圖與1:5萬區(qū)域重力異常圖異常對(duì)比可以看出:重、磁的異常分布范圍吻合，且具有一定相關(guān)性，基本反映了太古界含礦層位的分布特征。在司各莊-杜蒿坨地區(qū)剩余重力異常呈南北向正異常帶，與該區(qū)含鐵建造帶對(duì)應(yīng)。重力和磁異常的重疊與本區(qū)基底特殊的構(gòu)造有關(guān)。東西向構(gòu)造擠壓造成近南北向的條帶狀重磁異常帶，在杜蒿坨-井二里南異常突然消失，是由固安-昌黎斷裂造成。固安-昌黎大斷裂形成了上太古界單塔子群在研究區(qū)北部的抬升和南部下降的趨勢(shì)，并使得含磁鐵石英巖塊地層的上升，形成重力的明顯高值區(qū)。

（2）重磁復(fù)合異常特征。通過對(duì)灤縣-灤南一帶重磁異常規(guī)律的觀察和總結(jié)，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造和基底巖性分布情況，在剩余布格重力異常圖和航磁化極圖上分別按照重磁呈帶狀分布的特征圈定異常帶；在固安-昌黎大斷裂以北由西向東分布有一系列呈近南北走向的重力和航磁重疊異常帶；由青坨營安各莊磁異常帶向北東方向異常條帶由近南北向轉(zhuǎn)為北西向，到蛤泊安莊重磁異常帶又變?yōu)榻媳毕颍渲兄亓酱鸥弋惓：偷彤惓Ｕw相間分布。經(jīng)過將磁法數(shù)據(jù)和重力數(shù)據(jù)的疊加處理后，可以看出研究區(qū)內(nèi)重磁異常重疊圖和剩余布格重力異常圖中條帶狀異常特征也十分吻合，顯示了結(jié)晶基底地層的隆起。

（3）以往找礦成果和重磁異常關(guān)系。司家營-馬城鐵礦區(qū)處于山海關(guān)臺(tái)拱西南邊緣，西南為薊縣坳陷，南為黃驊坳陷。區(qū)內(nèi)由一系列近東西向構(gòu)造組成，南面為固安-昌黎斷裂，中部為成生于太古界早期至今仍在活動(dòng)的青龍河斷裂，同時(shí)有許多張性、壓扭性斷裂與其垂直或斜交。北北東向斷裂以青龍河斷裂為主。北北西向斷裂有響斷裂、坨子頭斷裂。近東西向斷裂主要有礦區(qū)北側(cè)的沙河驛斷裂，礦區(qū)南側(cè)的長(zhǎng)凝斷裂，區(qū)內(nèi)第四系厚100多米，向南到長(zhǎng)凝鐵礦區(qū)由于長(zhǎng)凝斷裂第四系厚達(dá)400多米。司家營、馬城、長(zhǎng)凝鐵礦處于灤河沖洪積平原區(qū)。鐵礦體賦存于太古界單塔子群白廟子組變質(zhì)巖系中。區(qū)內(nèi)大部分鐵礦出露于基巖面，少部分為隱伏盲礦體。司家營礦體主要位于馬莊子司家營重磁異常帶、馬城鐵礦位于朱各莊馬城磁異常帶。司家營鐵礦東西向展布數(shù)百米到1千多米，沿走向長(zhǎng)可達(dá)6-8km，整體產(chǎn)狀呈狹長(zhǎng)條帶沿馬莊子司家營重磁異常帶分布；馬城鐵礦嚴(yán)格依朱各莊馬城重磁異常帶展布，重磁異常帶在長(zhǎng)凝斷裂以南消失，其中在長(zhǎng)凝斷裂帶以北礦體東西寬數(shù)百米，南北長(zhǎng)4-5km。在以往找礦過程中，已發(fā)現(xiàn)的“司馬長(zhǎng)”式鐵礦都嚴(yán)格依區(qū)內(nèi)劃分的重磁異常條帶展布，并且在大異常帶內(nèi)也分布有不少零星小礦。

4　結(jié)論

綜上所述，通過對(duì)冀東灤南一帶重磁異常特征的研究，已經(jīng)掌握了該區(qū)域的巖層結(jié)構(gòu)、重磁異常特征、重磁復(fù)合異常特征等，從而為人們今后的找礦提供相應(yīng)的參考，進(jìn)而能夠有效降低人們?cè)谡业V過程的盲目性，提高找礦工作的效率。

[1]劉 椿皖南屯溪地區(qū)重磁異常特征及找礦方向 [J]-《物探與化探》-2015（1）.

[2]許英霞 冀東司家營沉積變質(zhì)型鐵礦床找礦模型[J]-《地質(zhì)與勘探》-2015（1） .

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-58-1