地面高精度磁法勘查隱伏巖體的效果分析

冀月飛，李增濤，羅 姣，劉 誠，張三敏

（1.西北有色地質礦業集團有限公司，陜西 西安 710054；2.西安西北有色物化探總隊有限公司，陜西 西安 710068）

磁法勘探是用于觀察和分析由巖石和礦物或其他被測物體之間的磁差引起的磁異常，然后研究礦產資源或其他被測物體的地質結構和分布的一種地球物理方法。由于地殼中巖石和礦物體的磁性能存在明顯差異，因此地球磁場中的信息豐富，地球磁測量儀器運行速度快而輕便，但現場工作的成本卻很高。近年來，國內外很多專家對地面磁法進行了大量的研究和試驗，利用磁方法找到鐵礦石以及其他金屬和非金屬礦物的方法已經取得了成功。因此，對地下隱伏巖體進行磁勘探，已成為深部找礦的首要工作。

1 試驗區地質構造概況

工作區地處秦嶺腹地，位于太白山主峰（海拔3771.2m）西側，地勢北高南低，海拔最低處為江口鎮幅青崗咀900m（太白河河床）、海拔最高峰為關山幅玉皇山2819m，最大高差1900m。區內絕大部分為強烈切割的高山區和深切割的中山區，切割深度一般大于600m，最大達1000m以上，山勢崎嶇陡峭，“V型”溝谷發育。

區域地層位于秦嶺造山帶的西秦嶺東段。秦嶺成礦帶大地構造位置位于中國中央造山系中部，包括華北、北秦嶺、中南秦嶺、摩天嶺、漢南米倉5個地層自然分區，工作區屬北秦嶺、中南秦嶺2個地層自然分區。

區域主要構造從北向南依次為洛南欒川斷裂及其西北延至陳倉戶縣（渭河南）斷裂段、商丹蛇綠構造混雜巖帶、勉略構造混雜巖帶等深大斷裂。以各斷裂為界，自北向南依次劃分為華北南緣區、北秦嶺區、商丹蛇綠構造混雜巖帶、南秦嶺區、勉略構造混雜巖帶、摩天嶺區和漢南米倉漢中分區等地層構造單元。區內褶皺和斷裂構造較發育，總體構造呈北西、東西向。

2 試驗區地球物理條件

2.1 地層磁性特征

（1）三疊系留鳳關組地層巖性磁化率范圍為（1.43～44.4）×4π×10-6SI，平均值為7.16×4π×10-6SI，幾乎無磁性，不能引起明顯的磁異常。

（2）石炭系夾山溝組、袁家溝組灰巖磁化率范圍為（1.43～2.86）×4π×10-6SI，平均值為1.43×4π×10-6SI，無磁性。

（3）泥盆系地層古道嶺組主要巖性為灰巖，平均值為1.43×4π×10-6SI，無磁性；九里坪組以砂巖、板巖為主，磁化率范圍為（1.43～11.46）×4π×10-6SI，平均值為8.59×4π×10-6SI，幾乎無磁性；大楓溝組主要巖性為石英砂巖、變石英砂巖，磁化率范圍為（1.43～286.48）×4π×10-6SI，平均值為 10.03×4π×10-6SI，磁性很弱，但是嘉陵鎮—玉皇廟斷裂以南的大楓溝組中含有黑云斜長石英片巖、黑云變粒巖，這兩種變質巖石具有較強磁性，其磁化率平均值分別為92.39×4π×10-6SI、241.94×4π×10-6SI，黑云變粒巖剩余磁化強度范圍為（84.36～481.79）×4π×10-6SI，平均值為219.64×4π×10-6SI，當具有一定規模時，可引起磁異常。

（4）下古生界舟曲巖組巖石普遍遭受強烈的動力變質和熱變質作用，主要為炭質片巖、炭質千枚巖、炭硅質板巖及少量粉砂巖，磁化率范圍為（5.73～3300.14）×4π×10-6SI，平均值為102.34×4π×10-6SI，地層巖石磁性變化很大，從無磁性的粉砂巖到中弱磁性的炭質千枚巖在地層中均有分布，其中蝕變炭質板巖平均磁化率為102.34×4π×10-6SI，磁性中等，強磁變砂巖平均磁化率在1314.65×4π×10-6SI，平均剩余磁化強度為2128.75×4π×10-6SI，具較強磁性，具有一定規模時，能引起較強的磁異常。

可以看出，三疊系、石炭系地層沒有磁性，泥盆系古道嶺組、九里坪組幾乎無磁性；泥盆系大楓溝組一般磁性很弱，但是黑云斜長石英片巖、黑云變粒巖具有中等磁性，當具有一定規模時，可引起磁異常；泥盆系星紅鋪組具有弱磁性，鐵白云質千枚巖和板巖具有一定規模時，能引起較弱的寬緩磁異常。

2.2 侵入巖磁性特征

（1）留壩巖體（柳川）主要為石英閃長巖，其磁化率范圍為（0～34.23）×4π×10-6SI，平均值12.45×4π×10-6SI，幾乎無磁性，不能引起磁異常。

（2）華陽巖體主要為細粒二長花崗巖、中粒二長花崗巖，磁化率范圍分別為（2.86～12.89）×4π×10-6SI、（7.16～10.03）×4π×10-6SI，平均值分別為6.6×4π×10-6SI、7.16×4π×10-6SI， 幾 乎無磁性。但是其中的黑云母粗粒二長花崗巖具有較強磁性，磁化率范圍為（287.92～1324.96）×4π×10-6SI，平均值為863.67×4π×10-6SI，剩余磁化強度范圍為（23.9～429.98）×4π×10-6SI，平均值172.48×4π×10-6SI，當具有一定規模時，能引起明顯的磁異常。西壩巖體二長花崗巖磁化率變化范圍為（618～1653）×4π×10-6SI，平均值為1098×4π×10-6SI，剩余磁化強度范圍為（5～190）×4π×10-6SI，平均值為40×4π×10-6SI，磁性較強，具有一定規模時，能引起明顯的磁異常。

2.3 礦石的磁性特征

（1）磁鐵礦。磁化率范圍為（6091～60880）×4π×10-6SI、平均值為 26937×4π×10-6SI，剩余磁化強度范圍為（1522～88315）×4π×10-6SI，平均值為16417×4π×10-6SI，屬強磁性，當具有一定規模時，能引起明顯的磁異常。

（2）含黃鐵礦化鈉長角礫巖（黃鐵礦化蝕變帶）。磁化率范圍為（12.89～44.4）×4π×10-6SI、平均值為25.78×4π×10-6SI，屬弱磁性，不能引起明顯的磁異常。

（3）鉛鋅礦石。磁化率平均值為206×4π×10-6SI，剩余磁化強度平均值為28×4π×10-6SI，磁性較弱，不能引起明顯的磁異常。

（4）銅礦石。磁化率平均值為799×4π×10-6SI，剩余磁化強度平均值為77×4π×10-6SI，磁性中等，可引起一定強度的磁異常。

（5）含金磁黃鐵礦化千枚巖。磁化率平均值為2191×4π×10-6SI，剩余磁化強度平均值為507×4π×10-6SI，磁性較強，可引起明顯的磁異常。

綜上所述，該區巖石按磁性基本可歸為3類，第一類是磁鐵礦石，磁性最強；第二類是志留系舟曲巖組（尤其是強磁變砂巖）、華陽黑云母粗粒二長花崗巖、西壩二長花崗巖，磁性中等，是引起磁異常的主要因素；第三類是正常沉積石英砂（礫）巖及碳酸鹽地層，磁性最弱，屬無磁性或弱磁性。

3 地面高精度磁測工程及效果分析

調查區磁場從北往南可分為3部分，靖口幅東北部磁場強度較強，走向北西向；靖口幅南部和江口鎮幅北部為磁場平穩區，磁場強度較弱，基本為背景場；江口鎮幅南部磁場強度強，梯度較大，走向近東西向。工作區磁異常幅值為-450～1770nT，平穩區磁場值為-30～60nT，磁力等值線平緩，強磁區背景值為30～90nT。

根據磁異常特征及展布規律，全區共圈定磁場分帶6處，編號靖-Ⅰ、靖-Ⅱ、靖-Ⅲ、江-Ⅰ、江-Ⅱ、江-Ⅲ，可圈定磁異常25個。根據磁場分布特征及物性參數測定分析，靖-Ⅰ主要是丹鳳巖群基性火山巖的反映，靖-Ⅱ是花崗巖與圍巖形成的蝕變帶的反映，靖-Ⅲ是粗粒二長花崗巖與圍巖的接觸帶或局部鐵磁性礦物的反映；江-Ⅰ主要是巖漿巖及其與圍巖接觸帶的反映，江-Ⅱ、江-Ⅲ是星紅鋪組地層的反映。

地層推斷解釋：根據物性統計結果，早三疊世留鳳關組、晚泥盆世九里坪組巖性磁化率比較接近，平均值分別為7.16×4π×10-6SI、8.59×4π×10-6SI，早石炭世袁家溝組、中泥盆世古道嶺組灰巖平均值為1.43×4π×10-6SI，二者相比差一個數量級。從化極上延500m等值線圖來看，早三疊世留鳳關組、晚泥盆世九里坪組表現為0～30nT的背景場，早石炭世袁家溝組對應-30～0nT的磁場區。晚泥盆世星紅鋪組巖性磁化率平均值24.99×4π×10-6SI，是留鳳關群、九里坪組巖石磁化率的兩倍，化極上延500m等值線圖上表現為30～60nT異常區。晚泥盆世大楓溝組磁化率平均值為10.03×4π×10-6SI，但該組巖石部分變質，且黑云變粒巖磁化率平均值為241.94×4π×10-6SI，巖石磁性強于星紅鋪組，化極上延500m等值線圖上對應60～240nT異常區。早中志留系舟曲巖組變質程度較深，磁化率平均值為102.34×4π×10-6SI，對應化極上延500m等值線圖上等值線陡變區域，磁場值范圍240nT以上異常區。華陽巖體二長花崗巖大部分磁化率平均值在7.16×4π×10-6SI，為背景場，其與舟曲巖組圍巖接觸帶磁異常陡變，利用梯級帶可以將舟曲組與華陽巖體分開。

4 結束語

此次識別的靖口FNW1斷裂，與雙王斷裂吻合，該斷裂東延是含金鈉質熱水噴溢的通道，雙王金礦床嚴格受鈉長角礫巖控制，硬溝鐵金礦點處于斷裂西延段，斷裂附近發育有石地溝二長花崗巖侵入體，圍繞該斷裂尋找類似金礦產潛力巨大。工作區磁異常對控制含金石英脈和含金鈉長角礫巖的構造反映明顯，根據這一特征可以在工作區其他類似地區開展磁法工作，間接尋找雙王型金礦。