月山礦集區朱沖鐵礦的磁異常特征分析及找礦意義

陳小友

(安徽省地質礦產勘查局326地質隊，安徽 安慶 246003)

0 前言

安慶月山地區是長江中下游成礦帶重要的銅、鐵礦集中區，圍繞著月山巖體已經發現有以月山銅礦、安慶銅礦和朱沖鐵礦等為代表的大中型礦床。朱沖鐵礦床屬于月山巖體外圍新近發現的深部鐵銅礦床，該礦床位于三疊紀銅頭尖組砂巖覆蓋下的月山巖體東支的深部北延伸段，是月山礦田迄今發現的規模最大、最有代表性的深部礦床。

近年來，隨著已有礦床資源量的逐日銳減，尋找新的資源量迫在眉睫，在現有礦田的周邊或成礦帶上尋找深部隱伏礦體已成為地質找礦的重點。由于深部隱伏礦體在地表的磁異常相對于地表礦、淺層礦來說較弱，如何利用弱小磁異常信息，分離出更有效的礦體信息或控礦指示信息，從而進行深部隱伏礦體的定位定量預測，一直是礦產預測中的難題。本文以朱沖鐵礦一號礦段和二號礦段為例，通過系統地分析研究礦區磁異常特征，揭示深部隱伏鐵銅多金屬礦床與重磁異常的關系，為尋找深部隱伏鐵銅多金屬礦體提供新思路。

1 地質概況

區域地層區劃屬揚子地層區下揚子分區長江兩岸小區，除缺失中下泥盆統和第三系外，從前寒武系至第四系均有出露[1]。

月山巖體為一小型中淺成多支狀閃長巖，出露面積11 km2，平面形態結構由東、北、西、西南四個分支構成。

巖體北部與中三疊統銅頭尖組砂頁巖接觸，南部主要與扁擔山組灰巖接觸，接觸帶產狀：東、西兩支大體傾向北，傾角中等；北支兩側均傾向圍巖，傾角中等——陡，西南支東側為斷層接觸，亦傾向圍巖。東支南接觸帶產狀在中深部位由傾向巖體轉為傾向圍巖。大理巖在閃長巖中構成一舌狀體，為區內內生成礦極為有利的構造形態與部位。

巖體的主要巖石類型為閃長巖，次有鉀長閃長巖等。

本區有較豐富的內生礦床，已查明的主要礦床有六處，它們是：安慶銅礦、劉家凹銅鐵礦、銅牛井銅鉬礦床、劉家大排鐵礦、鐵鋪嶺、龍門山銅礦及本文研究的深部礦——朱沖鐵銅礦。

2 月山地區巖礦物性特征

根據月山地區巖礦物性測定成果可知該地區雜色粉砂巖(T2y3)電阻率最高，閃長巖(δ)及紫紅色粉砂巖(T2t)電阻率次之，白云石方解石大理巖(T2y1)、石膏層(T2y2)及石灰巖電阻率中等，炭質泥巖夾砂巖(J1m2)、條帶狀灰巖(T1h)電阻率較低，硅化炭質板巖(P2d)及透輝石化含銅磁鐵礦最低。閃長巖(δ)及透輝石化含銅磁鐵礦呈現很高的磁性外，其余巖石均呈弱磁性或無磁性。

3 朱沖礦區重磁異常特征

研究區近地表礦產不是本文研究的目的，剔除了近地表附近的各種磁性體異常和勘探深度之外區域場的二階小波細節異常更有利于我們分析研究該地區隱伏巖體的分布及其形狀[2]。所以決定以小波二階細節異常作為本文研究所用的剩余異常。

3.1 朱沖礦區磁異常特征

從月山巖體及周邊1∶1萬磁異常(ΔT)中提取朱沖礦區磁異常數據，并進行網格化處理、北向擴邊處理、磁異常化極處理、小波多尺度分解處理及其他多項數據處理工作。為了便于朱沖地區磁異常的深入及細化研究，現將該地區1∶1萬磁異常、磁化極異常及經小波多尺度分解后得到的一階逼近異常、二階細節異常繪制成如圖1所示的比對圖。

從從圖1可見：在單獨提取的朱沖地區磁異常(圖1左上)中主體區域處于負磁異常中，但隱約可見幾個相對高的局部異常，正是這幾個異常引起了我們對朱沖地區磁異常的關注，認為有必要對該地區磁異常作進一步處理研究；經化極處理的磁異常(圖1右上)把朱沖地區磁場值整體抬升，使其處于一個正磁異常水平，從磁化極異?？梢钥闯?，朱沖地區磁異常存在3縱1橫的線性強干擾異常，嚴重分割了該地區的磁場，很難分析其磁場的基本特征，不利于地質解釋工作；為了有效消除線性強干擾異常還該地區磁場本來面目，我們選擇了俗稱“剝皮法”的小波多尺度分解對其分離處理，分離出有效的磁化極一階逼近異常(圖1左下)和磁化極二階細節異常(圖1右下)，在原本處于負磁異常區域并具有明顯干擾異常的朱沖地區發現4個非常完整的磁局部異常，在磁化極二階細節異常圖中，異常幅值在60～140 nT之間，其中A、B、C三個異常呈似等軸狀，D號異常呈北北西向展布的橢圓狀。

在磁化極二階細節異常圖中：異常等值線比較舒緩(尤其是A、B兩個局部異常更甚)、南部兩個局部異常(C、D)在數值上高于北部兩個局部異常(A、B)，這說明朱沖地區隱覆巖體的存在并呈南高北低的態勢，4個局部異常對應的是該巖體的4個向上突起部位，是由巖體突起部及其與圍巖接觸帶內外礦化物、礦體構成的磁性綜合體的磁場反映。

局部異常幅值的大小主要表示為磁性體頂界面距離地表的淺深的不同，即B號異常對應的磁性體最深、D號異常對應的磁性體最淺。從4個局部異常外圍等值線兩兩相連的展布形態也能看出，4個磁性體共同發育在朱沖地區的一個隱覆巖體上，且這個隱覆巖體與月山巖體東支相連，即整體組成月山巖體東支深部的北延隱伏部分。

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3.2 朱沖礦區重磁異常組合特征

為了便于研究朱沖礦區重磁異常的組合特征及其相關性分析，作重磁異常比對圖如圖2所示。

圖2 朱沖礦區剩余重力異常(左)、磁剩余異常(右)比對圖

圖2中重磁異常的區域完全重疊，網格線呈一一對應關系，異常范圍為東西、南北各2 500 m。從圖中可以清楚地看出：A、C、D三個磁力高異常分別對應著三個重力低異常，磁異常B則處于朱沖礦區外東北重力高的重力梯級帶上，而由A、B、C、D四個磁異常所構成的矩形中心磁力低則對應著一個重力高。綜合前述，朱沖礦區重磁異常組合特征是：重低磁高或重邊磁高的局部重磁異常組合，這與長江中下游地區內生型金屬礦普遍性的重磁異常組合特征相一致。

4 朱沖礦區重磁異常解釋

4.1 朱沖礦區重磁異常與各礦段關系分析

朱沖鐵銅礦床為一大型以鐵、銅為主的多金屬礦床，其一號、二號礦段位于朱沖隱伏巖體(月山巖體東支深部北外延隱伏巖體)北側及其接觸帶上，該區域重磁異常的小波二階細節異常與一、二號礦段深部平面斷面組合圖如圖3所示。

圖3 朱沖礦區一、二號礦段區域剩余重力異常(左)、磁化極二階細節異常(右)、一號礦段-1 050 m斷面、二號礦段-850 m斷面比對圖

圖3中的重磁異常是按照朱沖礦區提交的一、二號礦段深部平面斷面圖坐標繪制，礦體斷面均為各自最大橫向斷面。一號礦段、二號礦段分別處于B、A磁異常中心偏北的異常擴邊區內；在重力剩余異常圖中，一號礦段處于與B號磁異常對應的重力梯級帶上，二號礦段處于與A號磁異常對應的重力低異常中心偏北位置。

從重磁異常與一、二號礦段的位置關系可以清楚地看出：

① 朱沖鐵銅礦床主礦體(一號礦段)具有重邊磁高的重磁局部異常組合特征。

② 朱沖鐵銅礦床次礦體(二號礦段)具有重低磁高的的重磁局部異常組合特征。

4.2 朱沖礦區重磁異常的鉆探印證

經過14.08萬米鉆探工作(166孔)歸納朱沖鐵銅礦總結如下：

閃長巖型銅礦體主要分布于朱沖礦區豐沖礦段(Ⅲ礦段)(位于D號磁異常與其對應的重力低異常組合的西側梯級帶上)，有一定規模的礦體有5個，以及零星礦體39個。該類礦體占銅金屬資源量的18.69%。

大理巖巖型銅礦體主要分布于朱沖礦區Ⅱ礦段，有一定規模的礦體有3個，零星礦體1個。占銅金屬資源量的8.36%。

硬石膏礦體分布于朱沖礦區Ⅰ礦段，呈透鏡狀分布于月山組二段角礫狀大理巖以及月山組三段雜色粉砂巖中。

鉆探資料說明朱沖礦區各礦段均有明顯的重磁異常反映，其主礦體Ⅰ號礦體位于B號磁異常(重力梯級帶)中心的北偏西位置，對應于隱伏巖體與圍巖的北側接觸帶上，礦體埋深較大、在地表千米以下的-1 050～-1 150 m的空間內賦存，礦體最大部位位于-1 050 m附近，而后呈一“弓”狀以近南北向向下延伸，“弓”的北半部分位于隱伏巖體與圍巖的北偏西接觸帶上、南端則扎入巖體之中；次礦體Ⅱ號礦體位于A號磁異常(重力低異常)中心的北側，對應于隱伏巖體與圍巖的北側接觸帶上，由磁鐵礦、鐵銅礦、銅礦疊加組成，埋深較大、在地表以下的-750～-950 m空間內賦存，礦體最大部位位于-850 m附近，礦體呈近直立狀、下端略偏向東北。

4.3 朱沖地區巖礦石磁性參數

為了進一步解釋各個磁異常，總結了該區的鉆探巖芯物性資料，資料表明，月山巖體為閃長巖體，巖體上覆地層為中三疊統銅頭尖組砂巖和粉砂巖，其磁性參數見表1。

表1 巖礦物性測定結果統計表

備注：月山巖體。

從表1中可看出圖1所示的A、B、C、D等4個磁異常主要有月山閃長巖的隱伏部分引起，或許疊加有磁鐵礦體異常。磁鐵礦磁性雖強，但因矽卡巖型礦體規模有限及其較大的埋深導致其不是引起磁異常的主要因素，這也就是各個礦體均位于異常中心外側的原因。

5 找礦意義與結論

從月山地區重磁異常特征分析，再具體到處于深覆蓋區的朱沖礦區的重磁異常特征分析，經過必要的數據處理及巖礦石(露頭及巖芯)物性參數對比研究、重磁異常與礦體的平面位置的比較分析及剖面正演計算后發現，屬于隱伏礦床的朱沖鐵銅礦的重磁異常特征與淺成(或地表礦)月山主巖體周邊礦床的重磁異常特征的截然不同之處：同一閃長巖巖體，在其出露區表現為微弱的重力高異常，導致由其成礦的礦異常為重高磁高特征；而在巖體深部的北延伸區(朱沖地區)巖體異常則表現為重力低異常，導致由其成礦的礦異常為重低磁高特征或重邊(主要是受其它臨近重力高的旁側影響，只是數據分離技術不到位)磁高特征。由月山礦集區地表礦(含淺成礦)為代表的重高磁高異常組合對于現代找礦主打隱伏礦、深部礦來說，不再具有指導意義；而朱沖鐵同礦為代表的重低磁高重邊磁高異常特征，對于在深覆蓋區找礦具有很好的指導意義，尤其是月山巖體的南側還有一批未待研究的重低磁高組合異常具有很強的指導意義。